EP3223698A1 - Dispositif de releve de donnees electrophysiologiques de fiabilite accrue - Google Patents

Dispositif de releve de donnees electrophysiologiques de fiabilite accrue

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EP3223698A1
EP3223698A1 EP15800827.6A EP15800827A EP3223698A1 EP 3223698 A1 EP3223698 A1 EP 3223698A1 EP 15800827 A EP15800827 A EP 15800827A EP 3223698 A1 EP3223698 A1 EP 3223698A1
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EP
European Patent Office
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electrodes
electrode
electrophysiological
test
potential
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15800827.6A
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German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Bocquet
Mathieu Seval
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Impeto Medical SAS
Original Assignee
Impeto Medical SAS
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61B5/14517—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood for sweat

Definitions

  • the invention generally relates to the field of electrophysiological analysis of the human body, for example to detect pathologies.
  • the invention is particularly applicable to the evaluation of the sweat function of the human body.
  • an electrophysiological analysis system comprising a series of electrodes for to be positioned in different regions of the body of a patient, a DC voltage source, adapted to generate adjustable DC voltage slots, and a control circuit, arranged to selectively connect a pair of so-called active electrodes to the source of voltage, said active electrodes constituting an anode and a cathode, and for connecting at least one of the other electrodes in high impedance.
  • the voltage applied by the voltage source on the electrodes makes it possible to generate in the outer layer of the skin, by an electrochemical reaction at the level of the sweat glands, an electrophysiological current whose study of certain characteristics may indicate certain pathological pathologies or predispositions.
  • the conductance of the sweat glands, or electrochemical conductance of the skin is therefore the ratio between the current flowing through said glands and the potential difference to which they are subjected.
  • this conductance varies not only according to the potential difference applied to the sweat glands, but also according to the state of health of the individual.
  • the curve of the current passing through the eccrine glands is shown as a function of the difference in potential imposed on the glands present in a healthy patient.
  • the detachment corresponds, in FIG. 2b, to a voltage threshold above which the conductance is increasing with the potential difference.
  • the overvoltage of an electrode can change over time and it is not sufficient to stabilize this overvoltage only for the time of a measurement. Indeed, it is not possible to compare data acquired in a or more people if the surge voltage of the electrodes used to obtain the data has changed.
  • the invention aims to overcome the problem mentioned above.
  • an aim of the invention is to propose an electrophysiological data recording device making it possible to reduce the measurement variability caused by the overvoltage of the electrodes.
  • Another object of the invention is to provide a device for recording electrophysiological data of reduced cost.
  • an electrophysiological data recording device comprising:
  • control circuit comprising a DC voltage source, and connected to the electrodes for selectively applying to a pair of so-called active electrodes of the series of DC voltage slots, and for connecting at least one other electrode of the high impedance series, and
  • the base further comprises a housing adapted to removably receive an electrode assembly comprising at least one electrode of the series, so as to selectively connect or disconnect the electrodes of the control circuit and the circuit measurement.
  • the device according to the invention may further comprise at least one of the following characteristics:
  • the electrode assembly comprises an RFID tag and the base comprises an RFID reader, and wherein: o the RFID tag includes in memory a maximum number of uses, and a number of uses already made, and o the RFID reader is adapted to read the maximum number of uses and to read and write in the memory of the label RFID a number of uses already made.
  • the electrodes are made of stainless steel and have a thickness of between 0.5 and 1.5 mm, said thickness being determined as a function of a maximum number of uses of the electrodes.
  • the base further comprises an infrared sensor adapted to raise the temperature of at least one electrode of the set of electrodes.
  • the device comprises a second base, electrically connected to the first and having a housing adapted to removably receive a second set of electrodes, and the series of electrodes comprises four electrodes distributed two by two in the sets of electrodes so that an individual can position his hands on the two electrodes of a first set and his feet on the two electrodes of the second set.
  • An electrode assembly comprises two electrodes and an electronic circuit adapted to selectively connect the electrodes of the same set:
  • the subject of the invention is also an electrophysiological analysis system comprising:
  • a data collection device adapted to communicate with the base of the device comprising the control circuit and the measuring circuit, and for determining, from the measured data, at least one electrochemical conductance value of the skin.
  • the electrophysiological analysis system presented also comprises at least one of the following characteristics: the processing unit is remote from the data recording device and adapted to communicate with it by a wireless communication mode of Bluetooth or Wi-Fi type.
  • the processing unit is further adapted for:
  • the invention also relates to an electrophysiological analysis method, implemented by a system according to the preceding description, comprising the steps of:
  • testing the operation of the data collection device comprising at least one of the following group:
  • an electrophysiological analysis protocol comprising:
  • the electrophysiological analysis method according to the invention may further comprise at least one of the following characteristics:
  • the electrode temperature test comprises measuring the temperature of at least one electrode and producing a positive result if the temperature is between 18 and 35 ° C. the method being implemented by a system in which an electrode assembly comprises an RFID chip having in memory a maximum number of uses and a number of uses already carried out,
  • the test for the possibility of using the electrodes comprises:
  • an electrode assembly comprises two electrodes and an electronic circuit adapted to selectively connect the electrodes by a resistance of a determined value
  • the electrical conductivity test of the electrodes comprises:
  • the proposed device comprises removable electrodes for renewing these electrodes after a number of uses. In this way the variability of the electrode surge can be limited by limiting the number of uses of the electrodes to an acceptable level.
  • FIG. 1 already described, represents the electrical diagram of the positioning of an electrode on the skin
  • FIGS. 2a and 2b already described, respectively represent the evolution of the current and of the conductance measured on a healthy individual as a function of the potential difference imposed on the skin
  • FIGS 3a and 3b schematically show an electrophysiological data recording device and an analysis system according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 4 represents a partial view of an electrophysiological data recording device
  • Figure 5 shows the main steps of an electrophysiological analysis method according to one embodiment.
  • FIG. 3a there is shown diagrammatically a device 100 for recording electrophysiological data.
  • This device 100 comprises a plurality of electrodes 1 10, preferably four electrodes.
  • the electrodes 1 10 advantageously comprise two electrodes intended to be brought into contact with the two hands of an individual, and two electrodes intended to be brought into contact with the two feet of an individual.
  • each electrode has a surface sufficient to cover the entire palm of the hand or the sole of the foot of an individual, for example an area greater than 100 cm 2 , or even greater than 150 cm 2 .
  • the individual stands on the electrodes intended to be placed in contact with the feet and puts his hands on the other two electrodes.
  • the electrodes 1 10 are advantageously made of stainless steel because this material is hypoallergenic and furthermore it allows a good repeatability of the measurements.
  • the device 100 also comprises an electrical control circuit 130, comprising a DC voltage source 120, adapted to generate DC voltage slots and advantageously constant.
  • the voltage delivered the source is preferably between 0 and 10 V, advantageously between 0 and 4 V.
  • the electrical circuit 130 comprising the source 120 is connected to the electrodes 1 10 so as to be able to selectively connect a pair of electrodes, forming an anode and a cathode, to the DC voltage source for it to apply to them voltage slots. .
  • These electrodes are called "active".
  • the other electrodes are then connected in high impedance, and measure the potential reached by the body. They are called "passive" electrodes.
  • the circuit 130 advantageously comprises a switch 131 establishing the desired connections between the electrodes and the voltage source.
  • the electrical circuit 130 further advantageously comprises a controller
  • the controller controls the source 120 so that it delivers, to the electrode connected as anode, dc voltage slots of fixed duration, at a determined potential level, and determined interval for the implementation of a measuring method described below.
  • the device 100 also comprises a measuring circuit 140, arranged to record the potentials of the passive electrodes, and to measure the current between the active electrodes.
  • the measuring circuit 140 advantageously comprises a measurement resistor R ca ii b connected in series between the cathode and a reference voltage, for example the ground, and a measuring device 141, for example a voltmeter, adapted to detect the potentials of the passive electrodes and the voltage across the measuring resistor, or advantageously the only potential of the electrode connected as a cathode if the resistance is connected to ground.
  • the current flowing through the cathode is determined by this device 141 by measuring the voltage across the measuring resistor, and dividing this voltage by the value of the resistor.
  • the measuring circuit 140 may further comprise another measuring resistor (not shown) arranged in series between the DC voltage source and the anode, in order to detect if necessary a leakage of the current imposed by the voltage source or the presence of a current additional imposed on the body by another device, as proposed in the patent FR 1258036 of the Applicant.
  • another measuring resistor not shown
  • the electrodes 1 10 of the device 100 are removable. In this way, when electrodes are worn, they can be replaced by new ones. Used electrodes can be discarded or recycled.
  • the device 100 comprises at least one set of electrodes 150 which comprises at least one, and preferably two electrodes 1 10 mounted on a support 1 1 1 electrically insulating to avoid short-circuiting the electrodes.
  • the device 100 comprises two electrodes 1 10 for the hands, and two for the feet. In this case, it then comprises two sets of electrodes 150, 150 ', a first set comprising the two electrodes intended to be in contact with the feet, and the second comprising the two electrodes intended to be in contact with the hands.
  • the electrodes are positioned to allow comfortable contact for a user.
  • the electrodes intended to be in contact with the feet are preferably spaced from 0 to 30 cm edge to edge, and preferably from 10 to 20 cm, corresponding to a comfortable mean distance of the feet.
  • the electrodes intended to be in contact with the hands are preferably spaced from 0 to 30 cm, and preferably from 10 to 20 cm.
  • the support of the electrodes may advantageously be made of plastic.
  • the electrodes can be fixed, removably or not, for example by snapping, or embedded, or glued.
  • each electrode assembly has the shape of a rectangular parallelepiped of a thickness less than 5 cm, and preferably less than 1 cm.
  • the base 160 comprises an electronic circuit 1 12 (shown only on the second base 160 for clarity), for example a multiplexer, adapted to selectively connect the electrodes 1 10 of the same set:
  • the device 100 comprises at least one base 160, adapted to removably receive a set of electrodes 150.
  • the base advantageously comprises a housing 161 whose shape corresponds to that of the set of electrodes, this housing 161 opening on the outside of the base 160 by a slot 162 through which the electrode assembly can be inserted and removed.
  • the base further comprises at least one through opening 163 disposed facing each electrode 1 10, to allow contact with the electrode across the wall of the base.
  • the openings advantageously have a surface greater than 100 or even 150 cm 2 so as not to hinder the positioning of a foot or hand of an individual on an electrode.
  • the base 160 advantageously groups most of the electronics of the device 100, in order to limit the cost of the set of electrodes 150.
  • control circuit 130 and the measuring circuit 150 are all arranged in the base (s) 160.
  • the device 100 in the preferred case in which the device 100 comprises two sets of electrodes 150, 150 ', it also comprises two bases 160, 160'.
  • the second base 160 ' is advantageously connected to the first by a wired connection.
  • each base 160 160 ' comprises an electronic circuit 1 12 adapted to connect the corresponding electrodes 1 10 high impedance or a resistor to perform the conductivity test of the electrodes.
  • each base 160 advantageously comprises an electrical connection with the electrodes 1 10 to allow the application of the voltage delivered by the source 120 on the electrodes.
  • each base 160 comprises as many electrical contacts (not shown) as electrodes in an electrode assembly, each electrical contact coming into contact with an electrode when the set of electrodes is inserted into position in the housing 161 of the corresponding base.
  • the contact is cut off and the electrodes are disconnected from the control circuit, in particular from the voltage source, and from the measuring circuit.
  • the structure of the data collection device 100 thus makes it possible to use renewable electrodes at a lower cost since only the part in contact with the skin of the individual must be changed according to its wear.
  • the electrodes advantageously have a thickness adapted to a maximum number of uses.
  • the electrodes may have a thickness of about 0.8 mm.
  • the thickness of the electrodes may be about 1.5 mm.
  • this solution makes it possible to add functionalities to the device 100. It is preferable to control the number of uses of the electrodes to ensure that the electrodes are renewed before the overvoltage of the electrodes increases too much. For example, it may be decided to replace the electrodes after 1000, preferably after 500, or more preferably after 100 uses.
  • each set of electrodes preferably comprises an RFID tag 13.
  • this tag may be embedded in the support part, to prevent its removal and replacement.
  • the RFID tag 152 comprises, in a manner known per se, a memory and an antenna adapted to communicate the information contained in the memory.
  • the RFID tag may be of the passive type, in which case the energy of the antenna is communicated by a reader, or of the active type, in which case the tag also comprises a power source supplying the antenna.
  • it is passive type to limit the price and the number of electronic components contained in the electrode assembly 150.
  • the memory of the RFID tag has the following two fields:
  • the base 160, 160 'corresponding to the set of electrodes is advantageously provided with an RFID tag reader 164, 164'. This reader is adapted to read the first field and to read and write the second field.
  • the reader 164, 164 reads the two fields and compares the number of uses passed with the maximum number of uses of the set of electrodes.
  • This signal can indicate to a user the need to renew the set of electrodes.
  • the base receiving the set of electrodes dedicated to be placed in contact with the feet of an individual advantageously comprises a weight sensor 165.
  • the weight sensor 165 allows, before the measurement, to record the weight of the individual to record this information with the data on the electrochemical conductance of the skin of the individual.
  • each base advantageously comprises a thermal sensor
  • an infrared sensor adapted to measure, preferably before the electrochemical conductance measurement of the skin, the temperature of at least one electrode 1 10 (sensor shown only on the base 160 'to clarify the figures).
  • the thermal sensor 166 may prevent the start of a measurement protocol. Indeed, it has been found that contact with cold electrodes, a phenomenon of vasoconstriction limits the electrochemical phenomena at the level of the ion channels of the sweat glands, and degrades the measurements of conductance of the skin.
  • the electrodes have a temperature greater than or equal to 18 ° C to trigger the measurement.
  • the electrodes are not too hot.
  • the temperature of the electrodes 1 10 must therefore be in a range between 18 ° C and 35 ° C to perform a measurement under good conditions.
  • the thermal sensor 166 advantageously communicates with the control circuit 130, which blocks the conductance measurement if the temperature of the electrodes is outside this range.
  • At least one base 160 includes a power source 167, preferably a battery, to be autonomous in energy and can be easily deployed in different locations.
  • a power source 167 preferably a battery
  • This energy source is advantageously adapted to provide the energy required for a high number of uses, greater than several complete uses of electrode assemblies, for example several thousand uses of the device.
  • the device 100 described above is advantageously integrated with an electrophysiological analysis system 200 for the implementation of a method for measuring an electrochemical conductance of the skin of an individual.
  • the analysis system 200 comprises a processing unit 210.
  • This processing unit is advantageously an entity distinct from the pedestal (s). For example, it may be a portable tablet or a computer to which the device 100 is connected.
  • connection may be wired or wireless.
  • the connection between the processing unit 210 and the device 100 is implemented by Bluetooth or Wi-Fi.
  • the processing unit 210 comprises processing means, for example a processor, adapted to communicate with the control circuit 130 in order to perform certain functions.
  • the processing unit controls the control circuit 130 to trigger the execution of a measurement protocol, and then retrieves the potential values measured by the measuring circuit 140.
  • the processing unit calculates the current between the electrodes then the electrochemical conductance of the skin for each potential value, this conductance being provided by the ratio between the current between the active electrodes and the potential reached by the body, corresponding to the potential of the high impedance electrodes.
  • the treatment unit may also produce one or more curves representing the electrochemical conductance of the skin as a function of the potential applied to the anode, and those for several measurement sequences with different electrodes connected as anode.
  • the processing unit 210 may further load older information concerning the same individual, or similar statistical data on a population of healthy persons for comparison.
  • processing unit can control the control circuit 130 the implementation of preliminary tests to verify the proper operation of the device. For example, a temperature test or electrode conductivity test.
  • this value can be stored in a database (not shown) with other information about the individual.
  • the processing unit 210 can complete a database of measured information about the individual.
  • the system advantageously comprises a display 220 connected to the processing unit.
  • the display shows:
  • Measured data electrochemical conductance of the skin of an individual, weight of the individual, previously recorded data for the individual or other persons,
  • FIG. 5 there is shown schematically the main steps of an electrophysiological analysis method implemented by a system 200.
  • This method advantageously comprises preliminary steps of verification of the system, before an individual puts his hands or feet in contact with the electrodes. These preliminary steps are advantageously controlled by the processing unit 210 to the control circuit 130, which relays to the relevant sensors.
  • a first preliminary step 310 includes a check that the maximum number of uses of the electrode assemblies is respected. This step is advantageously carried out before any measurement of skin conductance.
  • the reader 164 of the base For each set comprising a base 160 and an electrode assembly 150, the reader 164 of the base reads the maximum possible number of uses of the set and the current number of uses of the set. If the current number is strictly less than the maximum number, the reader 164 communicates a positive signal to the control circuit 130, this signal authorizing the implementation of a measurement protocol, If the current number is greater than or equal to the maximum number, the reader 164 communicates a negative signal to the control circuit 130, prohibiting the implementation of the measurement protocol. In this case, the control circuit 130 communicates to the processing unit 210 a message indicating the cause of the prohibition, this being able to be displayed on the display 220.
  • a second preliminary step 320 includes a verification of the temperature of the electrodes. This step is advantageously carried out before any measurement of skin conductance. It is implemented as follows:
  • the temperature sensor measures the temperature of the electrodes 1 10,
  • the temperature sensor communicates a positive signal to the control circuit 130, this signal allowing the implementation of a measurement protocol.
  • the sensor 166 can also communicate the temperature value to the control circuit 130, which can transmit it to the processing unit 210, possibly for display.
  • the temperature sensor 166 communicates a negative signal to the control circuit 130, prohibiting the implementation of the measurement protocol. It also communicates the temperature, this temperature being advantageously transmitted by the control circuit 130 to the processing unit 210, and displayed on the display 220.
  • a third preliminary step 330 includes a verification of the conductivity of the electrodes. This step can be implemented occasionally, to check the proper functioning of the sets of electrodes, for example all ten measurements.
  • This step is implemented as follows:
  • the control circuit 130 connects the two electrodes 1 10 of the same assembly 150 so that one is connected to the anode and the other cathode, and controls the electronic circuit 1 12 to connect these two electrodes by the resistance of known value.
  • the controller of the control circuit 130 drives the voltage source
  • the measuring circuit 140 reads the voltage at the cathode, and compares this value with the expected value.
  • the measuring circuit 140 If there is a difference between the two values exceeding a determined threshold (for example in percentage), the measuring circuit 140 communicates a negative signal to the control circuit 130, prohibiting the implementation of the measurement protocol.
  • a determined threshold for example in percentage
  • the measuring circuit 140 also communicates the value of the voltage to the cathode, this value can be transmitted to the processing unit 210 and the display 220. If there is no difference or the difference is less than threshold, the measuring circuit 140 communicates a positive signal to the control circuit 130, allowing the implementation of the measurement protocol.
  • an individual can mount on the first base 160, by positioning his feet on the electrodes 110.
  • a step 340 of measuring the weight of the individual can then be implemented by the sensor of weight 165.
  • the measured value is advantageously communicated to the control circuit 130, then to the processing unit and to the display 220.
  • the individual can position his hands on the electrodes 1 10 inserted in the second base 160 ', to perform the step of measuring the electrochemical conductance of the skin 350.
  • the processing unit 210 then controls the control circuit 130 for:
  • the series comprises at least 10 slots, and preferably at least 15 slots.
  • the slots advantageously have a strictly increasing voltage, or strictly decreasing, on the series.
  • the voltage may vary between 0.5 and 1.5 V, for example of the order of 1 V for the lowest voltage slot, up to 3.5 to 4.5 V, for example 4 V , for the highest voltage slot.
  • the slots may have a duration of between 1 and 2 seconds, preferably equal to 1 s.
  • the first slot may however be longer, in order to stabilize the measurement time, the overvoltage at the anode. This slot can last from 5 to 10 seconds, for example about 8 seconds.
  • the processing unit 210 retrieves the voltage values and determines, for each voltage applied to the anode, the value of the electrochemical conductance of the skin as the ratio between the intensity of the current between the active electrodes and the potential of the body.
  • This step is advantageously followed by a step of displaying 360 results on the display.
  • a data processing step 370 can also be implemented to calculate ratios or differences between several values of electrochemical conductance of the skin, to make comparisons with other measurements, etc.
  • the readers 164 of the bases increment 380 of 1 the number of uses of the sets of electrodes.

Abstract

L'invention propose un dispositif (100) de relevé de données électrophysiologiques comprenant : - une série d'électrodes (110), - un circuit de commande (130) comprenant une source de tension continue (120), connecté aux électrodes pour appliquer à une paire d'électrodes des créneaux de tension continue, et pour connecter une autre électrode en haute impédance, et - un circuit de mesure (140) du potentiel des électrodes et de données représentative du courant traversant au moins une électrode active, le dispositif comprenant au moins un socle (160) intégrant le circuit de commande (130) et le circuit de mesure (140), et comprenant en outre un logement (161) adapté pour recevoir un ensemble d'électrode (150) comprenant au moins une électrode (110) de la série de manière amovible, de sorte à pouvoir connecter ou déconnecter les électrodes du circuit de commande (130) et du circuit de mesure (140).

Description

DISPOSITIF DE RELEVE DE DONNEES ELECTROPHYSIOLOGIQUES DE
FIABILITE ACCRUE
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne de manière générale le domaine de l'analyse électrophysiologique du corps humain, en vue par exemple de détecter des pathologies.
L'invention est notamment applicable à l'évaluation de la fonction sudorale du corps humain.
ART ANTERIEUR
La Demanderesse a déjà proposé, par exemple dans le brevet FR 2 912 893, puis dans les brevets FR 2 994 819, FR 2 994 820, ou encore FR 2 994 821 , un système d'analyse électrophysiologique comprenant une série d'électrodes destinées à être positionnées en différentes régions du corps d'un patient, une source de tension continue, adaptée pour générer des créneaux de tension continue ajustable, et un circuit de commande, agencé pour sélectivement relier une paire d'électrodes dites actives à la source de tension, lesdites électrodes actives constituant une anode et une cathode, et pour connecter au moins une des autres électrodes en haute impédance.
La tension appliquée par la source de tension sur les électrodes permet de générer dans la couche externe de la peau, par une réaction électrochimique au niveau des glandes sudorales, un courant électrophysiologique dont l'étude de certaines caractéristiques peut indiquer certaines pathologies ou prédispositions pathologiques.
Les glandes sudorales, dont une représentation électrique schématique est donnée en figure 1 , se comportent comme un dipôle non linéaire, c'est-à-dire que la résistance Re (et donc la conductance) des glandes sudorales varie en fonction de la différence de potentiel à leurs bornes V'e - Vx, où Vx est le potentiel du corps, qui est donné par la mesure du potentiel des électrodes connectées en haute impédance, V'e est la tension imposée à la glande par une électrode, Ve est la tension appliquée ou mesurée à l'électrode, et Ee = Ve -V'e est la force contre électro-motrice ou surtension de l'électrode. La conductance des glandes sudorales, ou conductance électrochimique de la peau, est donc le rapport entre le courant traversant lesdites glandes et la différence de potentiel à laquelle elles sont soumises.
Or cette conductance varie non seulement en fonction de la différence de potentiel appliquée aux glandes sudorales, mais aussi en fonction de l'état de santé de l'individu.
Ainsi par exemple, en référence à la figure 2a, on a représenté la courbe du courant traversant les glandes eccrines en fonction de la différence de potentiel imposée aux glandes présente, chez un patient sain. On y observe deux sections distinctes : une première section linéaire, suivie d'un décollement et d'une seconde section non linéaire.
Le décollement correspond, en figure 2b, à un seuil en tension au-delà duquel la conductance est croissante avec la différence de potentiel.
En revanche, ce décollement peut disparaître chez certains individus atteints de pathologies, comme par exemple la mucoviscidose. Ceci a été développé dans la demande de brevet US-2013-0053673 de la Demanderesse.
Il est ainsi intéressant de mesurer la conductance pour différentes différences de potentiel imposées aux électrodes chez différentes personnes, pour diagnostiquer des maladies chez ces personnes, ou plusieurs fois chez une même personne, pour suivre l'évolution d'une maladie.
Cependant, les réactions chimiques stimulées dans la peau d'un individu par l'application de tension à des électrodes entraînent des réactions d'oxydation et de réduction au niveau des électrodes elles-mêmes. Les réactions d'oxydation provoquent l'existence d'une surtension au niveau des électrodes, ayant pour effet de biaiser les mesures de tensions au niveau des électrodes et donc de dégrader la qualité des mesures de conductance électrochimique de la peau.
Ce problème a déjà été soulevé dans la demande de brevet FR 1358780 de la Demanderesse.
Dans cette demande de brevet, un protocole de mesure spécifique a été proposé pour stabiliser la surtension apparaissant sur une électrode le temps d'une mesure afin de corriger les données obtenues.
Cependant, la surtension d'une électrode peut évoluer avec le temps et il n'est pas suffisant de stabiliser cette surtension seulement pour le temps d'une mesure. En effet, il n'est pas possible de comparer des données acquises chez une ou plusieurs personnes si la surtension des électrodes ayant servi à obtenir les données à évolué.
PRESENTATION DE L'INVENTION
L'invention a pour but de pallier au problème évoqué ci-avant.
En particulier, un but de l'invention est de proposer un dispositif de relevé de données électrophysiologiques permettant de diminuer la variabilité de mesures provoquée par la surtension des électrodes.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de relevé de données électrophysiologiques de coût réduit.
A cet égard, l'invention a pour objet un dispositif de relevé de données électrophysiologiques comprenant :
une série d'électrodes destinées à être mises en contact avec la peau d'un individu,
un circuit de commande comprenant une source de tension continue, et connecté aux électrodes pour sélectivement appliquer à une paire d'électrodes dites actives de la série des créneaux de tension continue, et pour connecter au moins une autre électrode de la série en haute impédance, et
un circuit de mesure du potentiel des électrodes de la série et de données représentative du courant traversant au moins une électrode active et, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un socle intégrant le circuit de commande et le circuit de mesure,
et en ce que le socle comprend en outre un logement adapté pour recevoir, de manière amovible, un ensemble d'électrode comprenant au moins une électrode de la série, de sorte à pouvoir sélectivement connecter ou déconnecter les électrodes du circuit de commande et du circuit de mesure. Avantageusement, mais facultativement, le dispositif selon l'invention peut en outre comprendre au moins l'une des caractéristiques suivantes :
l'ensemble d'électrode comprend une étiquette RFID et le socle comprend un lecteur RFID, et dans lequel : o l'étiquette RFID comprend en mémoire un nombre d'utilisations maximal, et un nombre d'utilisations déjà effectuées, et o le lecteur RFID est adapté pour lire le nombre d'utilisations maximal et pour lire et écrire en mémoire de l'étiquette RFID un nombre d'utilisations déjà effectuées.
Les électrodes sont en inox et présentent une épaisseur comprise entre 0,5 et 1 ,5 mm, ladite épaisseur étant déterminée en fonction d'un nombre d'utilisations maximal des électrodes.
Le socle comprend en outre un capteur infrarouge adapté pour relever la température d'au moins une électrode de l'ensemble d'électrodes.
Le dispositif comprend un deuxième socle, relié électriquement au premier et comportant un logement adapté pour recevoir de façon amovible un deuxième ensemble d'électrodes, et la série d'électrodes comprend quatre électrodes réparties deux par deux dans les ensembles d'électrodes de sorte qu'un individu puisse positionner ses mains sur les deux électrodes d'un premier ensemble et ses pieds sur les deux électrodes du deuxième ensemble.
Un ensemble d'électrodes comprend deux électrodes et un circuit électronique, adapté pour sélectivement connecter les électrodes d'un même ensemble :
soit par une branche en haute impédance,
soit par une résistance de valeur déterminée.
L'invention a également pour objet un système d'analyse électrophysiologique comprenant :
un dispositif de relevé de données selon la description qui précède, et une unité de traitement, adaptée pour communiquer avec le socle du dispositif comprenant le circuit de commande et le circuit de mesure, et pour déterminer, à partir des données mesurées, au moins une valeur de conductance électrochimique de la peau.
Avantageusement, mais facultativement, le système d'analyse électrophysiologique présenté comporte en outre au moins l'une des caractéristiques suivantes : l'unité de traitement est distante du dispositif de relevé de données et adaptée pour communiquer avec celui-ci par un mode de communication sans-fil de type Bluetooth ou Wi-Fi.
l'unité de traitement est en outre adaptée pour :
o tester le fonctionnement du dispositif de relevé de données, et, si le résultat du test est positif,
o commander au socle le déclenchement d'un protocole de mesure.
L'invention a aussi pour objet un procédé d'analyse électrophysiologique, mis en œuvre par un système selon la description qui précède, comprenant les étapes consistant à :
tester le fonctionnement du dispositif de relevé de données, ledit test comprenant au moins l'un parmi le groupe suivant :
o test de température des électrodes,
o test de conductivité électrique des électrodes,
o test de possibilité d'utilisation des électrodes par rapport à un nombre maximal d'utilisations et
si le résultat du test de fonctionnement est positif, mettre en œuvre un protocole d'analyse électrophysiologique, comprenant :
o l'application à une paire d'électrodes actives des créneaux de tension continue et la connexion d'au moins une autre électrode en haute impédance,
o le relevé de données représentatives du courant traversant au moins une électrode active et du potentiel d'au moins une électrode, et o à partir desdites données, la détermination d'au moins une valeur de conductance électrochimique de la peau.
Avantageusement, mais facultativement, le procédé d'analyse électrophysiologique selon l'invention peut en outre comprendre au moins l'une des caractéristiques suivantes :
le test de température des électrodes comprend la mesure de température d'au moins une électrode et la production d'un résultat positif si la température est comprise entre 18 et 35°C. le procédé étant mis en œuvre par un système dans lequel un ensemble d'électrode comprend une puce RFID comportant en mémoire un nombre maximal d'utilisations et un nombre d'utilisations déjà effectuées,
le test de possibilité d'utilisation des électrodes comprend :
la lecture du nombre maximal d'utilisations et du nombre d'utilisations déjà effectuées, et
la production d'un résultat de test positif si le nombre d'utilisation déjà effectuées est strictement inférieur au nombre maximal d'utilisations, le procédé étant mis en œuvre dans un système dans lequel un ensemble d'électrodes comprend deux électrodes et un circuit électronique adapté sélectivement relier les électrodes par une résistance de valeur déterminée, le test de conductivité électrique des électrodes comprend :
l'application, à une électrode d'un ensemble, d'une tension connue, la mesure du potentiel de l'autre électrode de l'ensemble,
la comparaison du potentiel mesuré avec un potentiel théorique obtenu à partir de la valeur de la résistance, et
la production d'un résultat de test positif si une différence entre le potentiel mesuré et le potentiel théorique est inférieure à un seuil déterminé. Le dispositif proposé comprend des électrodes amovibles, permettant de renouveler ces électrodes après un certain nombre d'utilisations. De cette manière on peut limiter la variabilité de la surtension des électrodes en limitant le nombre d'utilisations des électrodes à un niveau acceptable.
De plus, toute l'électronique de commande du dispositif étant intégrée au socle des électrodes, il en résulte que les ensembles d'électrodes amovibles sont moins coûteux et peuvent être aisément remplacés. Le socle peut lui être conservé sans problématique d'usure.
DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, au regard des figures annexées, données à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquelles :
La figure 1 , déjà décrite, représente le schéma électrique du positionnement d'une électrode sur la peau, Les figures 2a et 2b, déjà décrites, représentent respectivement l'évolution du courant et de la conductance mesurés sur un individu sain en fonction de la différence de potentiel imposée à la peau,
Les figures 3a et 3b représentent schématiquement un dispositif de relevé de données électrophysiologiques et un système d'analyse selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 représente une vue partielle d'un dispositif de relevé de données électrophysiologiques,
La figure 5 représente les principales étapes d'un procédé de d'analyse électrophysiologique selon un mode de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Dispositif de relevé de données électrophysiologigues
En référence à la figure 3a, on a représenté schématiquement un dispositif 100 de relevé de données électrophysiologiques.
Ce dispositif 100 comprend une pluralité d'électrodes 1 10, de préférence quatre électrodes. Les électrodes 1 10 comprennent avantageusement deux électrodes destinées à être mises en contact avec les deux mains d'un individu, et deux électrodes destinées à être mises en contact avec les deux pieds d'un individu.
A cet égard, chaque électrode présente une surface suffisante pour couvrir toute la paume de la main ou toute la plante du pied d'un individu, par exemple une surface supérieure à 100 cm2, voire supérieure à 150cm2.
Pour établir un contact entre la peau d'un individu et les électrodes, l'individu se tient debout sur les électrodes destinées à être mises en contact avec les pieds et pose ses mains sur les deux autres électrodes.
Les électrodes 1 10 sont avantageusement en inox car ce matériau est hypoallergénique et qu'en outre il permet une bonne répétabilité des mesures.
Le dispositif 100 comprend également un circuit électrique de commande 130, comprenant une source de tension continue 120, adaptée pour générer des créneaux de tension continue et avantageusement constante. La tension délivrée par la source est de préférence comprise entre 0 et 10 V, avantageusement entre 0 et 4 V.
Le circuit électrique 130 comprenant la source 120 est connecté aux électrodes 1 10 de manière à pouvoir connecter sélectivement une paire d'électrodes, formant une anode et une cathode, à la source de tension continue pour que celle-ci leur applique des créneaux de tensions. Ces électrodes sont dites « actives ».
Les autres électrodes sont alors connectées en haute impédance, et permettent de mesurer le potentiel atteint par le corps. Elles sont appelées électrodes « passives ».
Afin de pouvoir connecter, parmi la série d'électrodes, une paire choisie en électrodes actives, et les autres en haute impédance, le circuit 130 comprend avantageusement un commutateur 131 établissant les connections désirées entre les électrodes et la source de tension.
Le circuit électrique 130 comprend en outre avantageusement un contrôleur
132 de la source de tension 120. Le contrôleur pilote la source 120 pour que celle-ci délivre, à l'électrode connectée en tant qu'anode, des créneaux de tension continue de durée déterminée, à un niveau de potentiel déterminé, et à intervalle déterminé pour la mise en œuvre d'un procédé de mesure décrit ci-après.
Le dispositif 100 comprend également un circuit de mesure 140, agencé pour relever les potentiels des électrodes passives, et pour mesurer le courant entre les électrodes actives. A cet égard, le circuit de mesure 140 comprend avantageusement une résistance de mesure Rcaiib connectée en série entre la cathode et une tension de référence, par exemple la masse, et un dispositif de mesure 141 , par exemple un voltmètre, adapté pour relever les potentiels des électrodes passives et la tension aux bornes de la résistance de mesure, soit avantageusement le seul potentiel de l'électrode connectée en tant que cathode si la résistance est reliée à la masse. Le courant traversant la cathode est déterminé par ce dispositif 141 en mesurant la tension aux bornes de la résistance de mesure, et en divisant cette tension par la valeur de la résistance.
Avantageusement, mais facultativement, le circuit de mesure 140 peut en outre comprendre une autre résistance de mesure (non représentée) disposée en série entre la source de tension continue et l'anode, afin de détecter le cas échéant une fuite du courant imposé par la source de tension ou la présence d'un courant additionnel imposé au corps par un autre dispositif, comme proposé dans le brevet FR 1258036 de la Demanderesse.
Comme visible schématiquement sur la figure 3a et sur la figure 4, les électrodes 1 10 du dispositif 100 sont amovibles. De cette manière, lorsque des électrodes sont usées, elles peuvent remplacées par de nouvelles. Les électrodes usées peuvent être jetées ou recyclées.
Le dispositif 100 comprend au moins un ensemble d'électrodes 150 qui comprend au moins une, et de préférence deux électrodes 1 10 montées sur un support 1 1 1 électriquement isolant pour éviter de court-circuiter les électrodes.
Avantageusement, comme indiqué ci-avant, le dispositif 100 comprend deux électrodes 1 10 pour les mains, et deux pour les pieds. Dans ce cas, il comprend alors deux ensembles d'électrodes 150, 150', un premier ensemble comprenant les deux électrodes destinées à être au contact des pieds, et le second comprenant les deux électrodes destinées à être au contact des mains.
Dans chaque ensemble d'électrodes, les électrodes sont positionnées de manière à permettre un contact confortable pour un utilisateur. Ainsi les électrodes destinées à être au contact des pieds sont de préférence espacées de 0 à 30 cm bord à bord, et de préférence de 10 à 20 cm, correspondant à un écart moyen confortable des pieds. De même les électrodes destinées à être au contact des mains sont de préférence espacées de 0 à 30 cm, et de préférence de 10 à 20 cm.
Le support des électrodes peut avantageusement être réalisé en plastique.
Les électrodes peuvent y être fixées, de façon amovible ou non, par exemple par encliquetage, ou encastrées, ou encore collées.
De préférence, chaque ensemble d'électrode présente la forme d'un parallélépipède rectangle d'une épaisseur inférieure à 5 cm, et de préférence inférieure à 1 cm.
Avantageusement, le socle 160 comprend un circuit électronique 1 12 (représenté uniquement sur le deuxième socle 160 pour plus de clarté), par exemple un multiplexeur, adapté pour sélectivement relier les électrodes 1 10 d'un même ensemble :
Soit par une branche en haute impédance, pour empêcher toute circulation de courant entre les électrodes, lorsque l'on souhaite mettre en œuvre des mesures de conductance électrochimique de la peau, Soit par une résistance de valeur déterminée, permettant de réaliser un test de conductivité des électrodes, décrit ci-après en référence à la figure 5.
D'autre part, le dispositif 100 comprend au moins un socle 160, adapté pour recevoir de façon amovible un ensemble d'électrodes 150. A cet égard, le socle comprend avantageusement un logement 161 dont la forme correspond à celle de l'ensemble d'électrodes, ce logement 161 débouchant sur l'extérieur du socle 160 par une fente 162 par laquelle l'ensemble d'électrodes peut être inséré et retiré.
En outre le socle comprend en outre au moins une ouverture traversante 163 disposée au regard de chaque électrode 1 10, pour autoriser un contact avec l'électrode en travers de la paroi du socle. Ainsi les ouvertures présentent avantageusement une surface supérieure à 100 voire 150 cm2 pour ne pas gêner le positionnement d'un pied ou d'une main d'un individu sur une électrode.
De plus, le socle 160 regroupe avantageusement la plus grande partie de l'électronique du dispositif 100, afin de limiter le coût de l'ensemble d'électrodes 150.
Par conséquent, le circuit de commande 130 et le circuit de mesure 150 sont tous disposés dans le ou les socle(s) 160.
Comme visible sur la figure 3a, dans le cas préféré dans lequel le dispositif 100 comprend deux ensembles d'électrodes 150, 150', il comprend aussi deux socles 160, 160'.
Dans ce cas, le deuxième socle 160' est avantageusement relié au premier par une connexion filaire.
Il peut ainsi constituer un intermédiaire dans la connexion entre le commutateur 131 et les électrodes 1 10 de l'ensemble d'électrodes 150' correspondant. Dans ce cas également, chaque socle 160 160' comprend un circuit électronique 1 12 adapté pour relier les électrodes 1 10 correspondantes en haute impédance ou par une résistance pour réaliser le test de conductivité des électrodes.
De plus, chaque socle 160 comporte avantageusement une connexion électrique avec les électrodes 1 10 pour autoriser l'application de la tension délivrée par la source 120 sur les électrodes. Pour ce faire, chaque socle 160 comprend autant de contacts électriques (non représentés) que d'électrodes dans un ensemble d'électrodes, chaque contact électrique venant au contact d'une électrode lorsque l'ensemble d'électrodes est inséré en position dans le logement 161 du socle correspondant.
Ainsi lorsque l'ensemble d'électrodes est retiré du logement 161 , le contact est coupé et les électrodes sont déconnectées du circuit de commande, en particulier de la source de tension, et du circuit de mesure.
La structure du dispositif de relevé de données 100 permet donc d'utiliser à moindre coûts des électrodes renouvelables, puisque seule la partie au contact de la peau de l'individu doit être changée en fonction de son usure.
Toute l'électronique de commande et de mesure étant logée dans le ou les socles 160, elle n'est pas changée au moment du renouvellement des électrodes.
Afin de limiter encore le coût d'un ensemble d'électrodes, les électrodes présentent avantageusement une épaisseur adaptée à un nombre d'utilisations maximal.
Par exemple, si on souhaite renouveler les électrodes après une centaine de mesures, les électrodes peuvent présenter une épaisseur d'environ 0,8 mm.
Si on souhaite renouveler les électrodes après un millier de mesures environ, l'épaisseur des électrodes peut être d'environ 1 ,5 mm.
De plus, cette solution permet d'ajouter des fonctionnalités au dispositif 100. II est préférable de contrôler le nombre d'utilisations des électrodes pour veiller à renouveler les électrodes avant que la surtension des électrodes n'évolue de manière trop importante. Par exemple, on peut décider de remplacer les électrodes après 1000, de préférence après 500, ou de manière plus préférée après 100 utilisations.
Pour veiller à remplacer les électrodes, chaque ensemble d'électrodes comprend de préférence une étiquette RFID 1 13. Avantageusement, cette étiquette peut être noyée dans la partie support, pour empêcher son retrait et son remplacement.
L'étiquette RFID 152 comporte de manière connue en soi une mémoire et une antenne adaptée pour communiquer les informations contenues dans la mémoire.
L'étiquette RFID peut être de type passif, auquel cas l'énergie de l'antenne est communiquée par un lecteur, ou de type actif, auquel cas l'étiquette comprend également une source d'énergie alimentant l'antenne. Avantageusement, elle est de type passif pour limiter le prix et le nombre de composants électroniques contenus dans l'ensemble d'électrode 150.
Avantageusement, la mémoire de l'étiquette RFID comporte les deux champs suivants :
- Nombre maximal d'utilisations de l'ensemble d'électrodes, et
Nombre d'utilisations effectuées de l'ensemble d'électrodes. Le socle 160, 160' correspondant à l'ensemble d'électrodes est avantageusement pourvu d'un lecteur d'étiquette RFID 164, 164'. Ce lecteur est adapté pour lire le premier champ et pour lire et écrire le second champ.
Pour vérifier que l'ensemble d'électrodes est encore utilisable, avant chaque procédé de mesure, le lecteur 164, 164' lit les deux champs et compare le nombre d'utilisations passées avec le nombre maximal d'utilisations de l'ensemble d'électrodes.
Si le nombre d'utilisations passées est strictement inférieur au nombre maximal d'utilisations, le lecteur 164, 164' envoie au circuit de commande 130 un signal favorable puis incrémente de 1 le nombre d'utilisations effectuées.
Si le nombre d'utilisations effectuées est supérieur ou égal au nombre maximal d'utilisations, le lecteur 164, 164' envoie au circuit de commande 130 un signal défavorable interdisant la mise en œuvre d'un procédé de mesure.
Ce signal peut indiquer à un utilisateur la nécessité de renouveler l'ensemble d'électrodes.
Le socle recevant l'ensemble d'électrodes dédié à être mis en contact avec les pieds d'un individu comprend avantageusement un capteur de poids 165.
Le capteur de poids 165 permet, avant la mesure, de relever le poids de l'individu pour enregistrer cette information avec les données sur la conductance électrochimique de la peau de l'individu.
De plus, chaque socle comprend avantageusement un capteur thermique
166, de préférence un capteur infrarouge adapté pour mesurer, de préférence avant la mesure de conductance électrochimique de la peau, la température d'au moins une électrode 1 10 (capteur représenté uniquement sur le socle 160' pour clarifier les figures).
En fonction de la température des électrodes, le capteur thermique 166 peut empêcher le démarrage d'un protocole de mesures. En effet, il a été constaté qu'au contact d'électrodes froides, un phénomène de vasoconstriction limite les phénomènes électrochimiques au niveau des canaux ioniques des glandes sudorales, et dégrade les mesures de conductance de la peau.
Il est donc préférable que les électrodes présentent une température supérieure ou égale à 18°C pour déclencher la mesure.
En outre, pour garantir le bon fonctionnement de l'électronique de commande, il est préférable que les électrodes ne soient pas trop chaudes.
La température des électrodes 1 10 doit donc se situer dans un intervalle compris entre 18°C et 35°C pour réaliser une mesure dans de bonnes conditions.
Le capteur thermique 166 communique avantageusement avec le circuit de commande 130, qui bloque la mesure de conductance si la température des électrodes se trouve en dehors de cette gamme.
Enfin, au moins un socle 160 comprend une source d'énergie 167, avantageusement une batterie, pour être autonome en énergie et pouvoir être déployé facilement en différents lieux. Cette source d'énergie est avantageusement adaptée pour fournir l'énergie nécessaire à un nombre d'utilisations élevé, supérieur à plusieurs utilisations complètes d'ensembles d'électrodes, par exemple plusieurs milliers d'utilisations du dispositif. Système d'analyse électrophysiologigue
Le dispositif 100 décrit ci-avant est avantageusement intégré à un système d'analyse électrophysiologique 200 pour la mise en œuvre d'un procédé de mesure d'une conductance électrochimique de la peau d'un individu.
Le système d'analyse est représenté en figure 3b, certains détails du dispositif 100 y étant omis pour plus de clarté.
Outre le dispositif 100, le système d'analyse 200 comprend une unité de traitement 210. Cette unité de traitement est avantageusement une entité distincte du ou des socles. Par exemple, il peut s'agir d'une tablette portable ou d'un ordinateur, auquel est connecté le dispositif 100.
A cet égard, la connexion peut être filaire ou sans-fil. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la connexion entre l'unité de traitement 210 et le dispositif 100 est mise en œuvre par Bluetooth ou Wi-Fi. Plus spécifiquement, l'unité de traitement 210 comporte des moyens de traitement, par exemple un processeur, adapté pour communiquer avec le circuit de commande 130 afin d'exécuter certaines fonctions.
Avantageusement, l'unité de traitement pilote le circuit de commande 130 pour déclencher l'exécution d'un protocole de mesure, et récupérer ensuite les valeurs de potentiels mesurées par le circuit de mesure 140.
A partir des valeurs de tensions des électrodes connectées en haute impédance et de la valeur de la différence de potentiel aux bornes de la résistance de mesure pour chaque valeur de potentiel appliquée à l'anode, l'unité de traitement calcule le courant entre les électrodes actives puis la conductance électrochimique de la peau pour chaque valeur de potentiel, cette conductance étant fournie par le ratio entre le courant entre les électrodes actives et le potentiel atteint par le corps, correspondant au potentiel des électrodes en haute impédance.
L'unité de traitement peut également produire une ou plusieurs courbes représentant la conductance électrochimique de la peau en fonction du potentiel appliqué à l'anode, et ceux pour plusieurs séquences de mesures avec différentes électrodes connectées en tant qu'anode. L'unité de traitement 210 peut en outre charger des informations plus anciennes concernant le même individu, ou des données statistiques analogues sur une population de personnes saines pour comparaison.
En outre, l'unité de traitement peut commander au circuit de commande 130 la mise en œuvre de tests préliminaires pour vérifier le bon fonctionnement du dispositif. Par exemple, un test de température ou un test de conductivité des électrodes.
L'unité de traitement récupère avantageusement les informations suivantes :
- Valeur de poids mesurée par le capteur 163, cette valeur pouvant être enregistrée dans une base de données (non représentées) avec d'autres informations concernant l'individu.
- Valeur de température, par exemple dans un cas où la mesure a été bloquée et que l'on souhaite connaître la raison de ce blocage
Valeur d'une tension d'électrode mesurée dans le cadre d'un test de conductivité, dans le cas où la mesure a été bloquée suite à la mise en œuvre du test.
Nombre d'utilisations déjà effectuées des ensembles d'électrodes. En fonction des informations reçues, l'unité de traitement 210 peut compléter une base de données d'informations mesurées concernant l'individu.
Enfin, le système comprend avantageusement un afficheur 220 connecté à l'unité de traitement. L'afficheur permet d'afficher :
Des données mesurées : conductance électrochimique de la peau d'un individu, poids de l'individu, données précédemment enregistrées pour l'individu ou d'autres personnes,
Des informations sur le système :
o Interdiction, le cas échéant, de mise en œuvre d'un protocole de mesure, et raison de l'interdiction,
o Indication de la température des électrodes
o Indication d'un nombre d'utilisations des ensembles d'électrodes, o Indication d'une valeur de tension d'électrode mesurée dans le cadre d'un test de conductivité, etc.
Procédé d'analyse électro-physiologique
En référence à la figure 5, on a représenté schématiquement les principales étapes d'un procédé d'analyse électrophysiologique mis en œuvre par un système 200.
Ce procédé comprend avantageusement des étapes préliminaires de vérification du système, avant qu'un individu ne mette ses mains ou ses pieds en contact des électrodes. Ces étapes préliminaires sont avantageusement commandées par l'unité de traitement 210 au circuit de commande 130, qui relaie auprès des capteurs concernés.
Une première étape préliminaire 310 comprend une vérification que le nombre d'utilisations maximal des ensembles d'électrodes est respecté. Cette étape est avantageusement mise en œuvre avant toute mesure de conductance de la peau.
Elle est mise en œuvre par l'algorithme suivant :
Pour chaque ensemble comprenant un socle 160 et un ensemble d'électrodes 150, le lecteur 164 du socle lit le nombre maximal possible d'utilisations de l'ensemble et le nombre courant d'utilisations de l'ensemble. Si le nombre courant est strictement inférieur au nombre maximal, le lecteur 164 communique un signal positif au circuit de commande 130, ce signal autorisant la mise en œuvre d'un protocole de mesures, Si le nombre courant est supérieur ou égal au nombre maximal, le lecteur 164 communique un signal négatif au circuit de commande 130, interdisant la mise en œuvre du protocole de mesures. Dans ce cas, le circuit de commande 130 communique à l'unité de traitement 210 un message indiquant la cause de l'interdiction, ceci pouvant être affiché sûr l'afficheur 220.
Une deuxième étape préliminaire 320 comprend une vérification de la température des électrodes. Cette étape est avantageusement mise en œuvre avant toute mesure de conductance de la peau. Elle est mise en œuvre comme suit :
Pour chaque ensemble comprenant un socle et un ensemble d'électrodes, le capteur de température mesure la température des électrodes 1 10,
Si la température est comprise dans la gamme acceptable, par exemple entre 18°C et 35°C, le capteur de température communique un signal positif au circuit de commande 130, ce signal autorisant la mise en œuvre d'un protocole de mesures. Le capteur 166 peut également communiquer la valeur de température au circuit de commande 130, qui peut la transmettre à l'unité de traitement 210, éventuellement pour affichage.
Si la température est hors de la gamme acceptable, le capteur de température 166 communique un signal négatif au circuit de commande 130, interdisant la mise en œuvre du protocole de mesures. Il communique également la température, cette température étant avantageusement transmise par le circuit de commande 130 à l'unité de traitement 210, et affichée sur l'afficheur 220.
Une troisième étape préliminaire 330 comprend une vérification de la conductivité des électrodes. Cette étape peut être mise en œuvre occasionnellement, pour vérifier le bon fonctionnement des ensembles d'électrodes, par exemple toutes les dix mesures.
Cette étape est mise en œuvre comme suit :
Le circuit de commande 130 connecte les deux électrodes 1 10 d'un même ensemble 150 de sorte que l'une soit connectée en anode et l'autre en cathode, et commande le circuit électronique 1 12 pour relier ces deux électrodes par la résistance de valeur connue.
Le contrôleur du circuit de commande 130 pilote la source de tension
120 pour appliquer à l'anode une tension de valeur connue.
La résistance entre les électrodes étant connue, et la résistance de mesure du circuit de mesure 140 étant aussi connue, on réalise de cette manière un pont diviseur de tension. On peut donc déterminer, en fonction des valeurs des résistances, la valeur attendue de la tension à la cathode.
Le circuit de mesure 140 relève la tension à la cathode, et compare cette valeur à la valeur attendue.
S'il existe une différence entre les deux valeurs dépassant un seuil déterminé (par exemple en pourcentage), le circuit de mesure 140 communique un signal négatif au circuit de commande 130, interdisant la mise en œuvre du protocole de mesures. Avantageusement, il communique aussi la valeur de la tension à la cathode, cette valeur pouvant être transmise à l'unité de traitement 210 et à l'afficheur 220. S'il n'y a pas de différence ou que la différence est inférieure au seuil, le circuit de mesure 140 communique un signal positif au circuit de commande 130, autorisant la mise en œuvre du protocole de mesures.
Une fois ces étapes préliminaires mises en œuvre, un individu peut monter sur le premier socle 160, en positionnant ses pieds sur les électrodes 1 10. Une étape 340 de mesure du poids de l'individu peut alors être mise en œuvre par le capteur de poids 165. La valeur mesurée est avantageusement communiquée au circuit de commande 130, puis à l'unité de traitement et à l'afficheur 220. Ensuite, l'individu peut positionner ses mains sur les électrodes 1 10 insérées dans le deuxième socle 160', pour réaliser l'étape de mesure de la conductance électrochimique de la peau 350.
L'unité de traitement 210 commande alors le circuit de commande 130 pour :
Connecter une électrode à la source de tension (alors anode), une électrode à la masse via la résistance de mesure (cathode), et les autres électrodes en haute impédance,
Piloter la source de tension pour délivrer à l'anode une série de créneaux de tension continue, positive. Avantageusement, la série comprend au moins 10 créneaux, et de préférence au moins 15 créneaux. Les créneaux présentent avantageusement une tension strictement croissante, ou strictement décroissante, sur la série. Par exemple la tension peut évoluer entre 0,5 et 1 ,5 V, par exemple de l'ordre de 1 V pour le créneau de tension la plus basse, jusqu'à 3,5 à 4,5 V, par exemple 4 V, pour le créneau de tension la plus haute. Les créneaux peuvent présenter une durée comprise entre 1 et 2 secondes, de préférence égale à 1 s. Le premier créneau peut cependant être plus long, afin de stabiliser, le temps de la mesure, la surtension à l'anode. Ce créneau peut durer de 5 à 10 secondes, par exemple environ 8 secondes.
Piloter le circuit de mesure 140 pour relever, à chaque créneau :
o La tension à la cathode, permettant, avec la valeur de la résistance de mesure, de déduire l'intensité du courant entre les électrodes actives
o Le potentiel des électrodes connectées en haute impédance, correspondant au potentiel du corps.
Une fois la série de mesures réalisées, l'unité de traitement 210 récupère les valeurs de tensions et détermine, pour chaque tension appliquée à l'anode, la valeur de la conductance électrochimique de la peau comme le ratio entre l'intensité du courant entre les électrodes actives et le potentiel du corps.
Cette étape est avantageusement suivie d'une étape d'affichage 360 des résultats sur l'afficheur.
Optionnellement, une étape 370 de traitement des données peut également être mise en œuvre pour calculer des ratio ou différences entre plusieurs valeurs de conductance électrochimique de la peau, pour établir des comparaisons par rapport à d'autres mesures, etc.
Enfin, à l'issue de la mesure, les lecteurs 164 des socles incrémentent 380 de 1 le nombre d'utilisations des ensembles d'électrodes.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (100) de relevé de données électrophysiologiques comprenant :
une série d'électrodes (1 10) destinées à être mises en contact avec la peau d'un individu,
un circuit de commande (130) comprenant une source de tension continue (120), et connecté aux électrodes pour sélectivement appliquer à une paire d'électrodes dites actives de la série des créneaux de tension continue, et pour connecter au moins une autre électrode de la série en haute impédance, et
un circuit de mesure (140) du potentiel des électrodes de la série et de données représentative du courant traversant au moins une électrode active, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un socle (160) intégrant le circuit de commande (130) et le circuit de mesure (140),
et en ce que le socle (160) comprend en outre un logement (161 ) adapté pour recevoir, de manière amovible, un ensemble d'électrode (150) comprenant au moins une électrode (1 10) de la série, de sorte à pouvoir sélectivement connecter ou déconnecter les électrodes du circuit de commande (130) et du circuit de mesure (140).
2. Dispositif (100) de relevé de données électrophysiologiques selon la revendication 1 , dans lequel l'ensemble d'électrode comprend une étiquette RFID (1 13) et le socle comprend un lecteur RFID (164), et dans lequel :
l'étiquette RFID (1 13) comprend en mémoire un nombre d'utilisations maximal, et un nombre d'utilisations déjà effectuées, et
le lecteur RFID (164) est adapté pour lire le nombre d'utilisations maximal et pour lire et écrire en mémoire de l'étiquette RFID un nombre d'utilisations déjà effectuées.
3. Dispositif (100) de relevé de données électrophysiologiques selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les électrodes (1 10) sont en inox et présentent une épaisseur comprise entre 0,5 et 1 ,5 mm, ladite épaisseur étant déterminée en fonction d'un nombre d'utilisations maximal des électrodes.
4. Dispositif (100) de relevé de données électrophysiologiques selon l'une des revendications précédentes dans lequel le socle (160) comprend en outre un capteur infrarouge (166) adapté pour relever la température d'au moins une électrode de l'ensemble d'électrodes.
5. Dispositif (100) de relevé de données électrophysiologiques selon l'une des revendications précédentes, comprenant un deuxième socle (160'), relié électriquement au premier et comportant un logement adapté (161 ) pour recevoir de façon amovible un deuxième ensemble d'électrodes (150'),
et la série d'électrodes comprend quatre électrodes réparties deux par deux dans les ensembles d'électrodes de sorte qu'un individu puisse positionner ses mains sur les deux électrodes d'un premier ensemble et ses pieds sur les deux électrodes du deuxième ensemble.
6. Dispositif (100) de relevé de données électrophysiologiques selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un ensemble d'électrodes (150) comprend deux électrodes (1 10) et un circuit électronique (1 12), adapté pour sélectivement connecter les électrodes (1 10) d'un même ensemble :
soit par une branche en haute impédance,
- Soit par une résistance de valeur déterminée.
7. Système d'analyse (200) électrophysiologique comprenant :
un dispositif (100) de relevé de données selon l'une des revendications précédentes, et
une unité de traitement (210), adaptée pour communiquer avec le socle (160) du dispositif (100) comprenant le circuit de commande (130) et le circuit de mesure (140), et pour déterminer, à partir des données mesurées, au moins une valeur de conductance électrochimique de la peau.
8. Système (200) d'analyse électrophysiologique selon la revendication 7, dans lequel l'unité de traitement (210) est distante du dispositif (100) de relevé de données et adaptée pour communiquer avec celui-ci par un mode de communication sans-fil de type Bluetooth ou Wi-Fi.
9. Système (200) d'analyse électrophysiologique, dans lequel l'unité de traitement (210) est en outre adaptée pour :
tester le fonctionnement du dispositif de relevé de données, et, si le résultat du test est positif,
- commander au socle le déclenchement d'un protocole de mesure.
10. Procédé d'analyse électrophysiologique, mis en œuvre par un système selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant les étapes consistant à :
tester le fonctionnement du dispositif de relevé de données, ledit test comprenant au moins l'un parmi le groupe suivant :
o test (320) de température des électrodes (1 10),
o test de conductivité électrique (330) des électrodes (1 10), o test de possibilité d'utilisation (310) des électrodes par rapport à un nombre maximal d'utilisations et
si le résultat du test de fonctionnement est positif, mettre en œuvre un protocole d'analyse électrophysiologique (350), comprenant :
o l'application à une paire d'électrodes actives des créneaux de tension continue et la connexion d'au moins une autre électrode en haute impédance,
o le relevé de données représentatives du courant traversant au moins une électrode active et du potentiel d'au moins une électrode, et o à partir desdites données, la détermination d'au moins une valeur de conductance électrochimique de la peau.
1 1 . Procédé d'analyse électrophysiologique selon la revendication 10, dans lequel le test de température des électrodes comprend la mesure de température d'au moins une électrode (1 10) et la production d'un résultat positif si la température est comprise entre 18 et 35°C.
12. Procédé d'analyse électrophysiologique selon l'une des revendications 10 ou
1 1 . mis en œuvre par un système (100) dans lequel un ensemble d'électrode (150) comprend une puce RFID (1 13) comportant en mémoire un nombre maximal d'utilisations et un nombre d'utilisations déjà effectuées,
le test de possibilité d'utilisation (310) des électrodes comprend : la lecture du nombre maximal d'utilisations et du nombre d'utilisations déjà effectuées, et
la production d'un résultat de test positif si le nombre d'utilisation déjà effectuées est strictement inférieur au nombre maximal d'utilisations.
13. Procédé d'analyse électrophysiologique selon l'une des revendications 10 à 12, le procédé étant mis en œuvre dans un système (200) dans lequel un ensemble d'électrodes (150) comprend deux électrodes (1 10) et un circuit électronique adapté sélectivement relier les électrodes par une résistance de valeur déterminée,
le test de conductivité électrique (330) des électrodes comprenant :
l'application, à une électrode d'un ensemble, d'une tension connue, la mesure du potentiel de l'autre électrode de l'ensemble,
la comparaison du potentiel mesuré avec un potentiel théorique obtenu à partir de la valeur de la résistance, et
la production d'un résultat de test positif si une différence entre le potentiel mesuré et le potentiel théorique est inférieure à un seuil déterminé.
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