EP4572863B1 - Dispositif de stimulation respiratoire et procedes de commande associes - Google Patents

Dispositif de stimulation respiratoire et procedes de commande associes

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EP4572863B1
EP4572863B1 EP23754286.5A EP23754286A EP4572863B1 EP 4572863 B1 EP4572863 B1 EP 4572863B1 EP 23754286 A EP23754286 A EP 23754286A EP 4572863 B1 EP4572863 B1 EP 4572863B1
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EP
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vibration
amplitude
motors
central motor
vibrations
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EP4572863A1 (fr
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Philippe-Antoine CORTES
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Neoflo SAS
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Publication date
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Publication of EP4572863B1 publication Critical patent/EP4572863B1/fr
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Definitions

  • the present invention relates to a respiratory stimulation device, i.e., a device for inducing inspiration and expiration phases.
  • the invention also relates to methods for controlling the device to induce these inspiration and expiration phases.
  • the invention finds application in the medical field to assist a patient's breathing, increase heart rate variability and retrain abdominal breathing.
  • the invention can also be used to enable users to improve their breathing.
  • the invention can be used to induce slow and deep abdominal breathing. With such abdominal breathing, the user can thus experience relaxation, stress regulation or even improved cognitive performance.
  • "abdominal breathing” is characterized by the use of the diaphragm to inhale and exhale.
  • the diaphragm descends while contracting, which has the effect of opening the lungs to let air in, and inflating the abdomen.
  • the diaphragm rises while relaxing, which has the effect of closing the lungs to let air out, and retracting the abdomen.
  • the signals transmitted to the user to indicate the optimal breathing phases can take the form of an electrical current, an audible signal, a visual signal, a variation in temperature or even vibrations.
  • Excitation can also be directed directly at the diaphragm by applying localized vibrations to the abdomen.
  • vibrations are, for example, described in the document WO 2017/198283 which proposes to use at least two motors mounted on a lap belt to generate these vibrations to stimulate the diaphragmatic muscle.
  • vibrations of constant amplitudes are applied for a predetermined duration to mechanically stimulate the inspiration phases by activating the diaphragm.
  • constant amplitude vibrations applied to trigger inspiration phases can stimulate the parasympathetic nerve and decrease heart rate, so this periodic excitation can be used to try to induce a state of relaxation.
  • stimulation of the parasympathetic nerve is not always effective in reducing heart rate because the user may also experience excitation of the sympathetic nerve, which results in an increase in heart rate.
  • the user wears the belt during the day and performs various activities, he or she very rarely performs periods of slow, deep abdominal breathing with the belt in the document WO 2017/198283 .
  • the technical problem of the invention is therefore to obtain a device which induces the inspiration phases but also the expiration phases, for example to obtain periods of slow and deep abdominal breathing.
  • the invention proposes using several vibratory motors juxtaposed on a belt facing the umbilical region and the flanks of the abdomen, and controlling these motors to generate variable amplitudes in order to obtain a sensation of displacement of the location of the vibrations. In doing so, the user feels an apparent double tactile movement on the abdomen which induces the inspiration and expiration phases.
  • the invention stems from a discovery according to which the application of a sensation of displacement of vibrations from the sides of the abdomen towards the umbilical region makes it possible to induce a phase of abdominal inspiration, by actively and progressively inflating the abdomen in time with the displacement of vibrations felt.
  • the invention makes it possible to induce both the inspiration and expiration phases by activating the abdomen and it is now possible to vary these phases to lead a user to perform slow and deep abdominal breathing.
  • the umbilical region is located below the epigastrium, above the hypogastrium and between the two lateral regions.
  • the flanks of the abdomen are located on either side of this umbilical region; they can extend over the lumbar and inguinal regions, right and left.
  • the invention proposes an abdominal belt incorporating motors activated separately to induce inspiration and expiration phases. These motors are controlled by a control unit configured to generate the control signals of these motors so that the user feels an apparent double tactile movement on the abdomen which induces the inspiration and expiration phases.
  • the preferred waveforms used can be waves called: "Sine wave” and "Ricker wavelet”.
  • a sine wave induces a continuous movement and sensation, while Ricker wavelets are spaced with delays to generate a tapping sensation.
  • the frequency of a sine wave can vary between 30 Hz and 200 Hz.
  • the delay between each tapping sensation can vary between 0s and 1s
  • the duration of the pulses which can vary between 10ms and 200ms. All these parameters, linked to the waves, can be controlled by the control unit and thus recorded beforehand.
  • each motor has a contact area with the user's body of less than 15 cm 2 .
  • the distance between the central motor and the lateral motors is, for example, between 10 cm and 20 cm. This distance makes it possible to define an appropriate stimulation zone.
  • At least three motors are required to induce this apparent double tactile movement on the abdomen.
  • other motors can be used to enhance the sensation of moving the vibration location and promote breathing phases.
  • control unit preferably incorporates wired connection means but it can also incorporate wireless connection means so that the user can adjust the breathing rate induced by the control unit from a smartphone.
  • the central motor located opposite the umbilical region generates in the first moments of the stimulation a minimum vibration amplitude to reach a maximum amplitude at the end of the stimulation.
  • the lateral motors located opposite the flanks of the abdomen behave in the opposite way by starting the stimulation with a maximum vibration amplitude and tending towards a minimum vibration amplitude at the end of the stimulation.
  • the step of activating the vibration of the lateral motors to achieve a maximum vibration amplitude is carried out for a predetermined duration, for example for a duration of between 5 and 15% of the duration of the inspiration stimulation phase, during which the vibration amplitude of the lateral motors increases from the minimum vibration amplitude to the maximum vibration amplitude.
  • This embodiment makes it possible to limit the forces experienced by the lateral motors during activation to increase their lifespan and also to avoid a clicking sensation when the motors are activated.
  • the step of reducing the vibration of the side motors is preferably carried out with at least two speeds: a first slower reduction speed than a second rate of decrease
  • the step of increasing the vibration of the central motor is carried out with at least two rates: a first rate of increase faster than a second rate of increase; the transition between the rates of decrease and the rates of increase being able to occur at distinct times of the inspiration stimulation phase.
  • This embodiment allows for a simple crossfade to be created between the two signals in order to improve the perception of the continuity of the apparent movement compared to using a single speed of decrease and increase of vibrations.
  • the step of deactivating the vibration of the central motor is carried out for a predetermined duration, for example for a duration of between 5 and 15% of the duration of the inspiration stimulation phase, during which the vibration amplitude of the lateral motors decreases from the maximum vibration amplitude to the minimum vibration amplitude.
  • This embodiment makes it possible to limit the forces undergone by the central motor during the deactivation step to increase its lifespan.
  • the lateral motors located opposite the abdominal flanks generate a minimum vibration amplitude in the first moments of stimulation to reach a maximum amplitude at the end of stimulation.
  • the central motor located opposite the umbilical region behaves in the opposite way by starting stimulation with a maximum vibration amplitude to tend towards a minimum vibration amplitude at the end of stimulation.
  • the step of activating the vibration of the central motor to achieve a maximum vibration amplitude is performed for a predetermined duration, for example for a duration of between 5 and 15% of the duration of the expiration stimulation phase, during which the vibration amplitude of the central motor increases from the minimum vibration amplitude to the maximum vibration amplitude.
  • This embodiment makes it possible to limit the forces undergone by the central motor during the activation stage to increase its lifespan and also to avoid a clicking sensation when activating the motor.
  • the step of decreasing the vibration of the central motor is carried out with at least two speeds: a first decrease speed slower than a second decrease speed
  • the step of increasing the vibration of the lateral motors is carried out with at least two speeds: a first increase speed faster than a second increase speed; the transition between the decrease speeds and the increase speeds can occur at distinct times of the expiration stimulation phase.
  • This embodiment allows for a simple crossfade to be created between the two signals in order to improve the perception of the continuity of the apparent movement compared to using a single speed of decrease and increase of vibrations.
  • the step of deactivating the vibration of the lateral motors is carried out for a predetermined duration, for example for a duration of between 5 and 15% of the duration of the expiration stimulation phase, during which the vibration amplitude of the lateral motors decreases from the maximum vibration amplitude to the minimum vibration amplitude.
  • This embodiment makes it possible to limit the forces undergone by the lateral motors during the deactivation step to increase their service life.
  • THE figures 1, 2 And 4 represent a respiratory stimulation device 10 integrated into a belt 11 mounted around the abdomen of a user.
  • This belt 11 is preferably made of non-abrasive lycra for its extensibility, it can comprise several layers of fabric.
  • the belt 11 can comprise holding means, for example two portions of Velcro arranged on the two ends, in order to hold the belt 11 around the abdomen of the user during use.
  • the belt 11 incorporates three motors 12-13. Two of these motors 13, called lateral motors, are arranged opposite the sides of the abdomen 15 and the last motor 12, called central motor, is arranged opposite the umbilical region 14. When the belt 11 is intended for an adult of average proportion, the lateral motors 13 are positioned at a distance D1 of between 10 and 20 cm from the central motor 12.
  • the belt 11 is intended for an infant or an overweight person, the size of the belt 11 and the distance D1 between the motors 12-13 varies.
  • the figure 4 illustrates an embodiment in which the respiratory stimulation device 10 comprises two intermediate motors 16 positioned between the lateral motors 13 and the central motor 12.
  • the distance D2 between the intermediate motors 16 and the lateral motors 13 is between 5 and 10 cm.
  • the distance D3 between the intermediate motors 16 and the central motor 12 is also between 5 and 10 cm.
  • Each motor 12, 13, 16 preferably has a contact area with the user's body of less than 15 cm 2 .
  • the size of the belt 11 and the distance D2 and D3 between the motors 12, 13, 16 varies.
  • All the motors 12, 13, 16 are connected to a control unit 30 by wired connectors integrated in the belt.
  • This control unit 30 can be removable to facilitate recharging, for example by using magnetic electrical connectors on the control unit 30. Recharging can be carried out by induction or by a connector, for example a USB type connector.
  • control unit 30 may incorporate wireless connection means so that the user can adjust the breathing rate induced by the control unit 30 from a smartphone.
  • wireless connection means so that the user can adjust the breathing rate induced by the control unit 30 from a smartphone.
  • the invention proposes to control the motors 12, 13, 16 to vary the amplitude of the vibrations and induce a double tactile movement felt by the user.
  • the lateral motors 13 are controlled differently from the central motor 12, and from the possible intermediate motors 16. In the remainder of the description, the difference in control of the lateral motors 13 and the central motor 12 is first presented.
  • the amplitude A13 of the vibrations applied to the lateral motors 13 gradually decreases while gradually increasing the amplitude of the vibration A12 applied to the central motor 12.
  • the amplitude A13 of the vibrations applied to the lateral motors 13 gradually increases while gradually decreasing the amplitude of the vibration A12 applied to the central motor 12.
  • This difference in control of the motors 12 and 13 in the expiration stimulation phase P2 makes it possible to induce another apparent double tactile movement on the abdomen which propagates from the umbilical region 14 to the flanks of the abdomen 15, as illustrated in the figure 2 .
  • FIG. 3 is a graphical representation of the amplitude of the motors 12, 13 according to a mode of implementation of the different respiratory phases illustrated on the Figures 1 and 2 . More precisely, at the beginning of the inspiration stimulation phase P1, the amplitude A13 of the lateral motors 13 presents the minimum amplitude value Amin . Then, the amplitude A13 undergoes a rapid increase V1 to reach the maximum value Amax at time T1. Then, the amplitude A13 undergoes a first rate of decrease V2 and reaches an intermediate amplitude value Aint at time T2. Finally, the amplitude A13 undergoes a second rate of decrease V3 and reaches the minimum value Amin at the end of the duration Ti of the inspiration stimulation phase P1.
  • the A12 amplitude of the central motor 12 starts at the minimum value Amin and undergoes a first increase rate V4 to reach the intermediate amplitude value Aint at time T3. Then, the A12 amplitude undergoes a second increase rate V5 to reach the maximum value Amax at time T4. Finally, the A12 amplitude undergoes a rapid decrease V6 to reach the minimum value Amin at the end of the duration Ti of the inspiration stimulation phase P1.
  • This delay S, the instants T1 to T4, as well as the amplitude values Amin , Aint and Amax, can be configured and possibly modified by the control unit 30.
  • the expiration stimulation phase P2 begins.
  • the amplitude A13 of the lateral motors 13 starts at the minimum value Amin and undergoes a first increase rate V7 to reach the intermediate value Aint at time T3.
  • the amplitude A13 undergoes a second increase rate V8 to reach the maximum value Amax at time T4.
  • the amplitude A13 undergoes a rapid decrease V9 to reach the minimum value Amin at the end of the duration Te of the expiration stimulation phase P2.
  • the amplitude A12 of the central motor 12 it starts at the minimum value Amin . Then, the amplitude A12 undergoes a rapid increase V10 to reach the maximum value Amax at time T1. Then, the amplitude A12 undergoes a first rate of decrease V11 and reaches an intermediate value Aint at time T2. Finally, the amplitude undergoes a second rate of decrease V12 until reaching the minimum value Amin at the end of the duration Te of the expiration stimulation phase P2.
  • a new delay S is applied before starting a new P1 inspiration stimulation phase.
  • This new delay S between the P2 expiration stimulation phase and the P1 inspiration stimulation phase may be different from the delay S applied between the P1 inspiration stimulation phase and the P2 expiration stimulation phase.
  • This difference in vibration amplitude between the motors 12 and 13 is intended to provide a dynamic tactile sensation on the abdomen.
  • This apparent tactile effect needs to be felt only on the surface of the abdomen in order to induce a movement of displacement of the vibrations from the umbilical area 14 to the flanks of the abdomen 15 and from the flanks of the abdomen 15 to the umbilical area 14 to allow the user to consciously synchronize his inspirations and his expirations.
  • the amplitude value Amin is between 0% and 5% of the amplitude value Amax and the intermediate amplitude value Aint is between 70% and 90% of the amplitude value Amax.
  • the durations Ti and Te of the inspiration and expiration stimulation phases P1 and P2 may be similar.
  • T1 is preferably between 5% and 15% of the duration Ti of the inspiration stimulation phase P1.
  • T2 is preferably between 55% and 65% of the duration Ti
  • T3 is preferably between 30% and 50% of the duration Ti
  • T4 is preferably between 85% and 95% of the duration Ti.
  • durations Ti and Te can be distinct as well as the instants T1 to T4 for the inspiration and expiration stimulation phases P1 and P2.
  • All these parameters can be pre-stored in the control unit 30 in order to create several stimulation modes that the user can select, for example to induce different types of breathing.
  • the respiratory stimulation device 10 comprises two intermediate motors 16 positioned between the lateral motors 13 and the central motor 12.
  • the control unit 30 is programmed to generate vibrations of different amplitudes on each motor 12, 13, 16 in order to induce a sensation of movement and to allow the user to consciously synchronize his breathing.
  • the amplitude A12 of the vibrations applied to the central motor 12 increases progressively, while increasing then progressively decreasing the amplitude A16 of the vibrations applied to the intermediate motors 16, while progressively decreasing the amplitude A13 of the vibration applied to the lateral motors 13.
  • the amplitude A13 of the vibration applied to the lateral motors 13 gradually increases, while gradually increasing then decreasing the amplitude A16 of the vibrations applied to the intermediate motors 16, while gradually decreasing the amplitude A12 of the vibrations applied to the central motor 12.
  • FIG. 5 is a graphical representation of the amplitude of motors 12, 13 and 16 according to one implementation mode.
  • the amplitude A13 of the signal of the lateral motors 13 starts at a minimum Amin .
  • the amplitude A13 increases to reach the maximum value Amax at time T5.
  • the A13 amplitude decreases until reaching the minimum value Amin at the end of the inspiration stimulation phase P1.
  • the A16 amplitude of the intermediate motors 16 it starts at the minimum value Amin. Then, the A16 amplitude increases to reach the maximum value Amax at time T7. Then, the A16 amplitude decreases until reaching the minimum value Amin at the end of the inspiration stimulation phase P1.
  • the A12 amplitude of central motor 12 starts at the minimum value Amin and gradually increases to reach the maximum amplitude value Amax at time T6. Then, the A12 amplitude decreases to reach the minimum value Amin at the end of the inspiration stimulation phase P1.
  • an expiratory stimulation phase P2 begins.
  • the amplitude A13 of the lateral motors 13 starts at the minimum value Amin and gradually increases to reach the maximum value Amax at time T6. Then, the amplitude A13 decreases to reach the minimum value Amin at the end of the expiratory stimulation phase P2.
  • the amplitude A16 of the intermediate motors 16 starts at the minimum value Amin.
  • the amplitude A16 increases to reach the maximum value Amax at time T7. Then, the amplitude A16 decreases until reaching the minimum value Amin at the end of the expiration stimulation phase P2.
  • the A12 amplitude of the central motor 12 starts at the minimum value Amin and gradually increases to reach the maximum amplitude value Amax at time T5. Then, the A12 amplitude decreases to reach the minimum value Amin at the end of the inspiration stimulation phase P2.
  • these values T5 to T7, Amin, Amax, Ti, Te and S can also be set by the control unit 30.
  • Activation of the sympathetic nervous system prepares the body to take action in response to stress. For example, activation of the sympathetic nervous system increases the heart rate, while activation of the parasympathetic nervous system slows down the body's functions to put it in a relaxed state.
  • the invention provides a device 10 that induces inspiration and expiration phases, for example to obtain periods of slow and deep abdominal breathing or to control the heart rate according to the configuration parameters of the induced breathing. Control of the breathing rate can even improve the physiological health of the user.

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Description

    DOMAINE DE L'INVENTION
  • La présente invention se rapporte à un dispositif de stimulation respiratoire, c'est-à-dire un dispositif permettant d'induire des phases d'inspiration et d'expiration. L'invention concerne également des procédés permettant de commander le dispositif pour induire ces phases d'inspiration et d'expiration.
  • L'invention trouve une application dans le domaine médicale pour assister la respiration d'un patient, augmenter la variabilité du rythme cardiaque et rééduquer la respiration abdominale. L'invention peut également être utilisée pour permettre à des utilisateurs d'améliorer leurs respirations. Typiquement, l'invention peut être utilisée pour induire une respiration abdominale lente et profonde. Avec une telle respiration abdominale, l'utilisateur peut ainsi ressentir une relaxation, une régulation du stress ou encore une amélioration des performances cognitives.
  • Au sens de l'invention, la « respiration abdominale » est caractérisée par l'utilisation du diaphragme pour inspirer et expirer. Lors de l'inspiration, le diaphragme descend en se contractant ce qui a pour effet d'ouvrir les poumons pour y laisser entrer l'air, et de gonfler l'abdomen. Lors de l'expiration, le diaphragme remonte en se relâchant ce qui a pour effet de refermer les poumons pour laisser s'échapper l'air, et de rentrer l'abdomen.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE
  • Il existe un nombre important de personnes qui souffrent de stress, d'anxiété, d'un manque d'équilibre psycho-émotionnel ou encore de problème lié aux performances cognitives. On retrouve chez ces personnes une tension importante et une crispation chronique du diaphragme empêchant une respiration abdominale efficace.
  • Pour aider ces personnes, il est souvent conseillé d'effectuer des périodes de respirations abdominales lentes et profondes. Pour ce faire, il existe plusieurs solutions permettant de suggérer à un utilisateur les phases optimales d'inspiration et d'expiration afin d'obtenir cette respiration spécifique. Par exemple, le document WO 2010/088895 ou le document
  • US 6,561,987 décrit un dispositif permettant d'avertir l'utilisateur lors des instants optimaux d'inspiration et d'expiration.
  • Les signaux transmis à l'utilisateur pour indiquer les phases optimales de respiration peuvent prendre la forme d'un courant électrique, d'un signal sonore, d'un signal visuel, d'une variation de température ou encore de vibrations.
  • L'inconvénient de cette solution est que l'utilisateur doit être concentré pour suivre les signaux lui permettant d'adapter sa respiration, si bien que cet état respiratoire est difficilement accessible sur des périodes longues ou lors de la réalisation d'une autre activité.
  • Par ailleurs, certaines personnes sont atteintes d'insuffisances respiratoires et il existe également des appareils destinés à commander la respiration. Pour ce faire, il est connu d'exciter le corps avec des vibrations afin de déclencher la phase d'inspiration tout en laissant le corps générer lui-même la phase d'expiration, tel que décrit dans le document WO 2021/162555 pour lutter contre l'apnée du sommeil chez les nourrissons.
  • L'excitation peut aussi viser directement le diaphragme par l'application de vibrations localisées sur l'abdomen. De telles vibrations sont par exemple décrites dans le document WO 2017/198283 qui propose d'utiliser au moins deux moteurs montés sur une ceinture ventrale pour générer ces vibrations permettant de stimuler le muscle diaphragmatique. Ainsi, dans le document WO 2017/198283 , des vibrations d'amplitudes constantes sont appliquées pendant une durée prédéterminée pour stimuler mécaniquement les phases d'inspiration en activant le diaphragme.
  • En outre, les vibrations d'amplitudes constantes appliquées pour déclencher les phases d'inspiration peuvent stimuler le nerf parasympathique et diminuer le rythme cardiaque, si bien que cette excitation périodique peut être utilisée pour tenter d'induire un état de relaxation.
  • Cependant, la stimulation du nerf parasympathique n'est pas toujours efficace pour diminuer le rythme cardiaque car l'utilisateur peut ressentir par ailleurs une excitation du nerf sympathique qui a pour effet une augmentation de ce rythme cardiaque. Ainsi, lorsque l'utilisateur porte la ceinture au cours de la journée et qu'il effectue des activités variées, il n'effectue que très rarement des périodes de respirations abdominales lentes et profondes avec la ceinture du document WO 2017/198283 .
  • Le problème technique de l'invention est donc d'obtenir un dispositif qui induit les phases d'inspiration mais également les phases d'expiration, par exemple pour obtenir des périodes de respirations abdominales lentes et profondes.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • Pour répondre à ce problème technique, l'invention propose d'utiliser plusieurs moteurs vibratoires juxtaposés sur une ceinture en regard de la région ombilicale et des flancs de de l'abdomen, et de commander ces moteurs pour générer des amplitudes variables afin d'obtenir une sensation de déplacement de la localisation des vibrations. Ce faisant, l'utilisateur ressent un double mouvement tactile apparent sur l'abdomen qui induit les phases d'inspiration et d'expiration.
  • En effet, l'invention est issue d'une découverte selon laquelle l'application d'une sensation de déplacement de vibrations depuis les flancs de l'abdomen vers la région ombilicale permet d'induire une phase d'inspiration abdominale, en gonflant activement et progressivement l'abdomen au rythme du déplacement de vibrations ressenties.
  • En outre, l'application d'une sensation de déplacement de vibrations depuis la région ombilicale vers les flancs de l'abdomen permet d'induire une phase d'expiration abdominale en rentrant activement et progressivement l'abdomen au rythme du déplacement de vibrations ressenties.
  • Ainsi, l'invention permet d'induire à la fois les phases d'inspiration et d'expiration en activant l'abdomen et il est désormais possible de faire varier ces phases pour conduire un utilisateur à effectuer des respirations abdominales lentes et profondes.
  • Selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif de stimulation respiratoire comprenant :
    • une ceinture destinée à être montée autour de l'abdomen d'un utilisateur ;
    • au moins trois moteurs fixés sur la ceinture, un moteur central et deux moteurs latéraux, de sorte à positionner le moteur central en regard de la région ombilicale et les moteurs latéraux en regard des deux flancs de l'abdomen de l'utilisateur lorsqu'il porte la ceinture ; et
    • une unité de commande connectée aux moteurs et configurée pour générer des vibrations d'amplitudes variables sur chaque moteur de sorte à induire deux sensations de déplacement de la localisation des vibrations :
    • une première sensation de déplacement de la localisation des vibrations depuis les flancs de l'abdomen vers la région ombilicale obtenue en diminuant progressivement l'amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux tout en augmentant progressivement l'amplitude de la vibration appliquée sur le moteur central de sorte à induire une inspiration ; et
    • une seconde sensation de déplacement de la localisation des vibrations depuis la région ombilicale vers les flancs de l'abdomen obtenue en diminuant progressivement l'amplitude de la vibration appliquée sur le moteur central tout en augmentant progressivement l'amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux de sorte à induire une expiration.
  • Au sens de l'invention, la région ombilicale se situe au-dessous de l'épigastre, au-dessus de l'hypogastre et entre les deux régions latérales. Les flancs de l'abdomen se situe de part et d'autre de cette région ombilicale, ils peuvent s'étendre sur les régions lombaires et inguinales, droites et gauches.
  • Ainsi, l'invention propose une ceinture abdominale intégrant des moteurs activés distinctement pour induire des phases d'inspiration et d'expiration. Ces moteurs sont commandés par une unité de commande configurée pour générer les signaux de commande de ces moteurs de sorte que l'utilisateur ressente un double mouvement tactile apparent sur l'abdomen qui induit les phases d'inspiration et d'expiration.
  • Il est possible d'utiliser plusieurs formes d'onde ou des fréquences distinctes pour différentier les vibrations appliquées durant la phase d'inspiration et celles appliquées durant la phase d'expiration. Les formes d'onde préférentiellement utilisées peuvent être des ondes dites : "Onde sinusoïdale" et "Ondelette de Ricker". Une onde sinusoïdale induit un mouvement et un ressenti continus, alors que les Ondelettes de Ricker sont espacées de délais pour générer une sensation de tapotements.
  • Il est possible de modifier la forme de ces différentes ondes afin d'induire un mouvement correspondant aux attentes de l'utilisateur. Concrètement, la fréquence d'une onde sinusoïdale peut varier entre 30 Hz et 200 Hz. Pour les ondelettes de Ricker, il est possible de modifier le délai entre chaque sensation de tapotement qui peut varier entre 0s et 1s et la durée des impulsions qui peut varier entre 10ms et 200ms. Tous ces paramètres, liés aux ondes, peuvent être contrôlés par l'unité de commande et ainsi être enregistrés au préalable.
  • Une différentiation au niveau des formes du signal pour les phases d'inspiration et d'expiration permet de générer des ressentis tactiles différents sur l'abdomen. Cette différentiation permet à l'utilisateur de distinguer les vibrations qui induisent des expirations de celles qui induisent des inspirations.
  • De préférence, pour permettre une perception adaptée de la localisation des vibrations, chaque moteur présente une aire de contact avec le corps de l'utilisateur inférieure à 15 cm2. La distance entre le moteur central et les moteurs latéraux est, par exemple, comprise entre 10 cm et 20 cm. Cette distance permet de définir une zone de stimulation adaptée.
  • Au moins trois moteurs sont nécessaires pour induire ce double mouvement tactile apparent sur l'abdomen. Bien entendu, d'autres moteurs peuvent être utilisés pour améliorer la sensation de déplacement de la localisation des vibrations et favoriser les phases de respiration.
  • Par exemple, l'invention peut comprendre au moins deux moteurs intermédiaires disposés entre le moteur central et les moteurs latéraux ; l'unité de commande étant configurée pour induire :
    • la première sensation de déplacement de la localisation des vibrations depuis les flancs de l'abdomen vers la région ombilicale en diminuant progressivement l'amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux, tout en augmentant puis diminuant progressivement l'amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires, tout en augmentant progressivement l'amplitude de la vibration appliquée sur le moteur central, de sorte à induire une inspiration ; et
    • une seconde sensation de déplacement de vibrations depuis la région ombilicale vers les flancs de l'abdomen en diminuant progressivement l'amplitude de la vibration appliquée sur le moteur central, tout en augmentant puis diminuant progressivement l'amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires, tout en augmentant progressivement l'amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux, de sorte à induire une expiration.
  • Par ailleurs, l'unité de commande intègre préférentiellement des moyens de connexion filaires mais elle peut également intégrer des moyens de connexion sans fil de sorte que l'utilisateur puisse régler le rythme respiratoire induit par l'unité de commande depuis un téléphone intelligent.
  • Concrètement, pendant la phase de stimulation d'inspiration, le moteur central situé en regard de la région ombilicale génère dans les premiers instants de la stimulation une amplitude de vibration minimum pour atteindre une amplitude maximum à la fin de la stimulation.
  • Au contraire, les moteurs latéraux situés en regard des flancs de l'abdomen se comportent de manière inverse en commençant la stimulation avec une amplitude de vibration maximum pour tendre vers une amplitude de vibration minimum à la fin de la stimulation.
  • Ainsi, selon un second aspect, l'invention concerne un procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire de sorte à induire une phase d'inspiration en générant une sensation de déplacement de la localisation des vibrations, le procédé comportant les étapes suivantes :
    • activation de la vibration du moteur central pour atteindre une amplitude de vibration minimale ;
    • activation de la vibration des moteurs latéraux pour atteindre une amplitude de vibration maximale ;
    • augmentation de la vibration du moteur central pour atteindre ladite amplitude de vibration maximale tout en diminuant la vibration des moteurs latéraux pour atteindre ladite amplitude de vibration minimale ;
    • désactivation de la vibration du moteur central ; et
    • désactivation de la vibration des moteurs latéraux
  • De préférence, pour obtenir une activation efficace des moteurs latéraux, l'étape d'activation de la vibration des moteurs latéraux pour atteindre une amplitude de vibration maximale est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d'inspiration, au cours de laquelle l'amplitude de vibration des moteurs latéraux croit de l'amplitude de vibration minimale à l'amplitude de vibration maximale.
  • Ce mode de réalisation permet de limiter les efforts subits par les moteurs latéraux lors de l'activation pour augmenter leur durée de vie et aussi d'éviter une sensation de claquement à l'activation des moteurs.
  • De plus, l'étape de diminution de la vibration des moteurs latéraux est préférentiellement réalisée avec au moins deux vitesses : une première vitesse de diminution plus lente qu'une seconde vitesse de diminution, et l'étape d'augmentation de la vibration du moteur central est réalisée avec au moins deux vitesses : une première vitesse d'augmentation plus rapide qu'une seconde vitesse d'augmentation ; la transition entre les vitesses de diminution et les vitesse d'augmentation pouvant intervenir à des instants distincts de la phase de stimulation d'inspiration.
  • Ce mode de réalisation permet de créer un fondu enchainé simple entre les deux signaux dans le but d'améliorer la perception de la continuité du mouvement apparent comparé à l'utilisation d'une seule vitesse de diminution et d'augmentation des vibrations.
  • De préférence, l'étape de désactivation de la vibration du moteur central est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d'inspiration, au cours de laquelle l'amplitude de vibration des moteurs latéraux décroit de l'amplitude de vibration maximale à l'amplitude de vibration minimal. Ce mode de réalisation permet de limiter les efforts subits par le moteur central lors de l'étape de désactivation pour augmenter sa durée de vie.
  • Pendant la phase de stimulation d'expiration, les moteurs latéraux situés en regard des flancs de l'abdomen génèrent dans les premiers instants de la stimulation une amplitude de vibration minimum pour atteindre une amplitude maximum à la fin de la stimulation. Au contraire, le moteur central situé en regard de la région ombilicale se comportent de manière inverse en commençant la stimulation avec une amplitude de vibration maximum pour tendre vers une amplitude de vibration minimum à la fin de la stimulation.
  • Ainsi, selon un troisième aspect, l'invention concerne un procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire de sorte à induire une phase d'expiration en générant une sensation de déplacement de la localisation des vibrations, le procédé comportant les étapes suivantes :
    • activation de la vibration du moteur central pour atteindre une amplitude de vibration maximale ;
    • activation de la vibration des moteurs latéraux pour atteindre une amplitude de vibration minimale ;
    • augmentation de la vibration des moteurs latéraux pour atteindre ladite amplitude de vibration maximale tout en diminuant la vibration du moteur central pour atteindre ladite amplitude de vibration minimale ;
    • désactivation de la vibration du moteur central ; et
    • désactivation de la vibration des moteurs latéraux.
  • De préférence, pour obtenir une activation efficace du moteur central, l'étape d'activation de la vibration du moteur central pour atteindre une amplitude de vibration maximum est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d'expiration, au cours de laquelle l'amplitude de vibration du moteur central croit de l'amplitude de vibration minimale à l'amplitude de vibration maximale.
  • Ce mode de réalisation permet de limiter les efforts subits par le moteur central lors de l'étape d'activation pour augmenter sa durée de vie et aussi d'éviter une sensation de claquement à l'activation du moteur.
  • De préférence, l'étape de diminution de la vibration du moteur central est réalisée avec au moins deux vitesses : une première vitesse de diminution plus lente qu'une seconde vitesse de diminution, et l'étape d'augmentation de la vibration des moteurs latéraux est réalisée avec au moins deux vitesses : une première vitesse d'augmentation plus rapide qu'une seconde vitesse d'augmentation ; la transition entre les vitesses de diminution et les vitesse d'augmentation pouvant intervenir à des instants distincts de la phase de stimulation d'expiration.
  • Ce mode de réalisation permet de créer un fondu enchainé simple entre les deux signaux dans le but d'améliorer la perception de la continuité du mouvement apparent comparé à l'utilisation d'une seule vitesse de diminution et d'augmentation des vibrations.
  • De préférence, l'étape de désactivation de la vibration des moteurs latéraux est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d'expiration, au cours de laquelle l'amplitude de vibration des moteurs latéraux décroit de l'amplitude de vibration maximale à l'amplitude de vibration minimal. Ce mode de réalisation permet de limiter les efforts subits par les moteurs latéraux lors de l'étape de désactivation pour augmenter leur durée de vie.
    • Brève description des figures
  • La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles :
    • [Fig 1] est une représentation schématique du dispositif de stimulation respiratoire selon un premier mode de réalisation de l'invention au cours d'une phase de stimulation d'inspiration ;
    • [Fig 2] est une représentation schématique du dispositif de la figure 1 au cours d'une phase de stimulation d'expiration ;
    • [Fig 3] est une représentation graphique de l'amplitude du moteur central et des moteurs latéraux du dispositif de la figure 1 au cours des phases de stimulations d'inspiration et d'expiration ;
    • [Fig 4] est une représentation schématique du dispositif de stimulation respiratoire selon un second mode de réalisation de l'invention intégrant des moteurs intermédiaires ; et
    • [Fig 5] est une représentation graphique de l'amplitude du moteur central, des moteurs intermédiaires et des moteurs latéraux du dispositif de la figure 4 au cours des phases de stimulations d'inspiration et d'expiration.
    Description détaillée de l'invention
  • Les figures 1, 2 et 4 représentent un dispositif de stimulation respiratoire 10 intégré dans une ceinture 11 montée autour de l'abdomen d'un utilisateur. Cette ceinture 11 est de préférence en lycra non-abrasif pour son extensibilité, elle peut comporter plusieurs couches de tissu. De plus, la ceinture 11 peut comprendre des moyens de maintien, par exemple deux portions de velcro disposées sur les deux extrémités, afin de maintenir la ceinture 11 autour de l'abdomen de l'utilisateur pendant l'utilisation.
  • Dans l'exemple des figures 1 et 2, la ceinture 11 intègre trois moteurs 12-13. Deux de ces moteurs 13, appelés moteurs latéraux, sont disposés en regard des flancs de l'abdomen 15 et le dernier moteur 12, appelé moteur central, est disposé au regard de la région ombilicale 14. Lorsque la ceinture 11 est destinée à un adulte de proportion moyenne, les moteurs latéraux 13 sont positionnés à une distance D1 comprise entre 10 et 20 cm du moteur central 12.
  • Bien entendu, si la ceinture 11 est destinée à un nourrisson ou à une personne en surpoids, la taille de la ceinture 11 et la distance D1 entre les moteurs 12-13 varie.
  • En outre, la figure 4 illustre un mode de réalisation dans lequel le dispositif de stimulation respiratoire 10 comprend deux moteurs intermédiaires 16 positionnés entre les moteurs latéraux 13 et le moteur central 12. La distance D2 entre les moteur intermédiaire 16 et les moteurs latéraux 13 est comprise entre 5 et 10 cm. De même, la distance D3 entre les moteurs intermédiaires 16 et le moteur central 12 est également comprise entre 5 et 10 cm. Chaque moteur 12, 13, 16 présente préférentiellement une aire de contact avec le corps de l'utilisateur inférieure à 15 cm2.
  • Comme précédemment, si la ceinture 11 est destinée à un nourrisson ou à une personne en surpoids, la taille de la ceinture 11 et la distance D2 et D3 entre les moteurs 12, 13, 16 varie.
  • Tous les moteurs 12, 13, 16 sont connectés à une unité de commande 30 par des connecteurs filaires intégrés dans la ceinture. Cette unité de commande 30 peut être amovible pour faciliter la recharge, par exemple en utilisant des connecteurs électriques aimantés sur l'unité de commande 30. La recharge peut être réalisée par induction ou par un connecteur, par exemple un connecteur de type USB.
  • De plus, l'unité de commande 30 peut intégrer des moyens de connexion sans fil de sorte que l'utilisateur puisse régler le rythme respiratoire induit par l'unité de commande 30 depuis un téléphone intelligent. Ainsi, il est possible de modifier les paramètres de réglage de chaque moteur 12, 13, 16 pour s'adapter aux besoins de l'utilisateur.
  • En effet, pour induire les phases respiratoires, l'invention propose de commander les moteurs 12, 13, 16 pour faire varier l'amplitude des vibrations et induire un double mouvement tactile ressenti par l'utilisateur. Pour ce faire, les moteurs latéraux 13 sont commandés différemment du moteur central 12, et des moteurs intermédiaires 16 éventuels. Dans la suite de la description, la différence de commande des moteurs latéraux 13 et du moteur central 12 est tout d'abord présentée.
  • Plus précisément, durant la phase de stimulation d'inspiration P1, l'amplitude A13 des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux 13 diminue progressivement tout en augmentant progressivement l'amplitude de la vibration A12 appliquée sur le moteur central 12.
  • Cette différence de commande des moteurs 12 et 13 dans la phase de stimulation d'inspiration P1 permet d'induire un double mouvement tactile apparent sur l'abdomen qui se propage des flancs de l'abdomen 15 jusqu'à la région ombilicale 14, tel qu'illustré sur la figure 1.
  • Au contraire, durant la phase de stimulation d'expiration P2, l'amplitude A13 des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux 13 augmente progressivement tout en diminuant progressivement l'amplitude de la vibration A12 appliquée sur le moteur central 12. Cette différence de commande des moteurs 12 et 13 dans la phase de stimulation d'expiration P2 permet d'induire un autre double mouvement tactile apparent sur l'abdomen qui se propage de la région ombilicale 14 jusqu'aux flancs de l'abdomen 15, tel qu'illustré sur la figure 2.
  • La figure 3 est une représentation graphique de l'amplitude des moteurs 12, 13 selon un mode d'implémentation des différentes phases respiratoires illustrées sur les figures 1 et 2. Plus précisément, au début de la phase de stimulation d'inspiration P1, l'amplitude A13 des moteurs latéraux 13 présente la valeur d'amplitude minimum Amin. Puis, l'amplitude A13 subit une augmentation rapide V1 pour atteindre la valeur maximum Amax à l'instant T1. Ensuite, l'amplitude A13 subit une première vitesse de diminution V2 et atteint une valeur d'amplitude intermédiaire Aint à l'instant T2. Pour finir, l'amplitude A13 subit une deuxième vitesse de diminution V3 et atteint la valeur minimale Amin à la fin de la durée Ti de phase de stimulation d'inspiration P1.
  • Pour l'amplitude A12 du moteur central 12, elle commence à la valeur minimum Amin et subit une première vitesse d'augmentation V4 pour atteindre la valeur d'amplitude intermédiaire Aint à l'instant T3. Puis, l'amplitude A12 subit une deuxième vitesse d'augmentation V5 pour atteindre la valeur maximum Amax à l'instant T4. Pour finir, l'amplitude A12 subit une diminution rapide V6 pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la durée Ti de phase de stimulation d'inspiration P1.
  • À la suite de cette phase de stimulation d'inspiration P1, un délai S sans vibration est programmé.
  • Ce délai S, les instants T1 à T4, ainsi que les valeurs d'amplitudes Amin, Aint et Amax, peuvent être paramétrés et éventuellement modifiés par l'unité de commande 30.
  • Après ce délai S, la phase de stimulation d'expiration P2 commence. Dans cette phase, l'amplitude A13 des moteurs latéraux 13 commence à la valeur minimum Amin et subit une première vitesse d'augmentation V7 pour atteindre la valeur intermédiaire Aint à l'instant T3. Puis, l'amplitude A13 subit une deuxième vitesse d'augmentation V8 pour atteindre la valeur maximum Amax à l'instant T4. Pour finir, l'amplitude A13 subit une diminution rapide V9 pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la durée Te de phase de stimulation d'expiration P2.
  • Pour l'amplitude A12 du moteur central 12, elle commence à la valeur minimum Amin. Puis, l'amplitude A12 subit une augmentation rapide V10 pour atteindre la valeur maximum Amax à l'instant T1. Ensuite, l'amplitude A12 subit une première vitesse de diminution V11 et atteint une valeur intermédiaire Aint à l'instant T2. Pour finir, l'amplitude subit une deuxième vitesse de diminution V12 jusqu'à atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la durée Te de phase de stimulation d'expiration P2.
  • A la fin de cette phase de stimulation d'expiration P2, un nouveau délai S est appliqué avant de recommencer une nouvelle phase de stimulation d'inspiration P1. Ce nouveau délai S entre la phase de stimulation d'expiration P2 et la phase de stimulation d'inspiration P1 peut être différent du délai S appliqué entre la phase de stimulation d'inspiration P1 et la phase de stimulation d'expiration P2.
  • Cette différence d'amplitude de vibration entre les moteurs 12 et 13 a pour but de procurer un ressenti tactile dynamique sur l'abdomen. Cet effet tactile apparent a besoin d'être ressenti uniquement en surface de l'abdomen afin d'induire un mouvement de déplacement des vibrations de la zone ombilical 14 jusqu'aux flancs de l'abdomen 15 et des flancs de l'abdomen 15 jusqu'à la zone ombilical 14 pour permettre à l'utilisateur de synchroniser consciemment ses inspirations et ses expirations.
  • De préférence, la valeur d'amplitude Amin est comprise entre 0% et 5% de la valeur d'amplitude Amax et la valeur d'amplitude intermédiaire Aint est comprise entre 70% et 90% de la valeur d'amplitude Amax. De même, les durées Ti et Te des phases de stimulation d'inspiration et d'expiration P1 et P2 peuvent être similaires.
  • Dans ce mode de réalisation, T1 est préférentiellement compris entre 5% et 15% de la durée Ti de phase de stimulation d'inspiration P1. T2 est préférentiellement compris entre 55% et 65% de la durée Ti, T3 est préférentiellement compris entre 30% et 50% de la durée Ti et T4 est préférentiellement compris entre 85% et 95% de la durée Ti.
  • En variante, les durées Ti et Te peuvent être distinctes ainsi que les instants T1 à T4 pour les phases de stimulation d'inspiration et d'expiration P1 et P2.
  • Tous ces paramètres peuvent être enregistrés au préalable dans l'unité de commande 30 afin de créer plusieurs modes de stimulation que l'utilisateur peux sélectionner, par exemple pour induire différents types de respiration.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 4, le dispositif de stimulation respiratoire 10 comprend deux moteurs intermédiaires 16 positionnés entre les moteurs latéraux 13 et le moteur central 12. Dans ce mode de réalisation, l'unité de commande 30 est programmée pour générer des vibrations d'amplitudes différentes sur chaque moteur 12, 13, 16 afin d'induire une sensation de déplacement et de permettre à l'utilisateur de synchroniser consciemment sa respiration.
  • Plus précisément, durant la phase de stimulation d'inspiration P1, l'amplitude A12 des vibrations appliquées sur le moteur central 12 augmente progressivement, tout en augmentant puis diminuant progressivement l'amplitude A16 des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires 16, tout en diminuant progressivement l'amplitude A13 de la vibration appliquée sur les moteurs latéraux 13.
  • Durant la phase de stimulation d'expiration P2, l'amplitude A13 de la vibration appliquée sur les moteurs latéraux 13 augmente progressivement, tout en augmentant puis diminuant progressivement l'amplitude A16 des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires 16, tout en diminuant progressivement l'amplitude A12 des vibrations appliquées sur le moteur central 12.
  • L'utilisation d'un nombre important de moteurs permet d'augmenter la sensation de déplacement et, ainsi, de permettre à l'utilisateur de mieux synchroniser consciemment sa respiration et de procurer un ressenti tactile dynamique sur l'abdomen afin d'induire des mouvements de déplacement des vibrations entre la zone ombilical 14 et les flancs de l'abdomen 15 et inversement.
  • La figure 5 est une représentation graphique de l'amplitude des moteurs 12, 13 et 16 selon un mode d'implémentation. Pendant la phase de stimulation d'inspiration P1, l'amplitude A13 du signal des moteurs latéraux 13 commence à un minimum Amin. Puis, l'amplitude A13 augmente pour atteindre la valeur maximum Amax à l'instant T5.
  • Ensuite, l'amplitude A13 diminue jusqu'à atteindre la valeur minimum Amin à la fin de phase de stimulation d'inspiration P1.
  • Pour l'amplitude A16 des moteurs intermédiaire 16, elle commence à la valeur minimum Amin. Puis, l'amplitude A16 augmente pour atteindre la valeur maximum Amax à l'instant T7. Ensuite, l'amplitude A16 diminue jusqu'à atteindre la valeur minimum Amin à la fin de phase de stimulation d'inspiration P1.
  • Pour l'amplitude A12 du moteur central 12, elle commence à la valeur minimum Amin et augmente progressivement pour atteindre la valeur d'amplitude maximum Amax à l'instant T6. Puis, l'amplitude A12 diminue pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la phase de stimulation d'inspiration P1.
  • À la suite de cette phase de stimulation d'inspiration P1, un délai S est appliqué.
  • Après ce délai S, une phase de stimulation d'expiration P2 commence. Dans cette phase, l'amplitude A13 des moteurs latéraux 13 commence à la valeur minimum Amin et augmente progressivement pour atteindre la valeur maximum Amax à l'instant T6. Puis, l'amplitude A13 diminue pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la phase de stimulation d'expiration P2.
  • De même que dans la phase de stimulation d'inspiration P1, dans la phase de stimulation d'expiration P2, l'amplitude A16 des moteurs intermédiaire 16 commence à la valeur minimum Amin.
  • Puis, l'amplitude A16 augmente pour atteindre la valeur maximum Amax à l'instant T7. Ensuite, l'amplitude A16 diminue jusqu'à atteindre la valeur minimum Amin à la fin de phase de stimulation d'expiration P2.
  • Pour l'amplitude A12 du moteur central 12, elle commence à la valeur minimum Amin et augmente progressivement pour atteindre la valeur d'amplitude maximum Amax à l'instant T5. Puis, l'amplitude A12 diminue pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la phase de stimulation d'inspiration P2.
  • Tel que décrit précédemment, ces valeurs T5 à T7, Amin, Amax, Ti, Te et S peuvent également être réglées par l'unité de commande 30.
  • Pour conclure, l'utilisation de deux signaux d'amplitudes inverses appliqués sur les différents moteurs 12, 13, 16 génère un double mouvement tactile apparent synchrone se propageant en va-et-vient entre les flancs de l'abdomen 15 et la région ombilicale 14. Ce double mouvement tactile apparent permet d'induire des phases de stimulations d'inspiration et d'expiration abdominales lentes et profondes qui permettent :
    • de suractiver la fonction du système nerveux sympathique si le temps d'inspiration programmé est supérieur au temps d'expiration ;
    • de suractiver la fonction du système nerveux parasympathique si le temps d'inspiration programmé est inférieur au temps d'expiration ; ou
    • d'équilibrer les fonctions du système nerveux sympathique et parasympathique si le temps d'inspiration programmé est égal au temps d'expiration.
  • L'activation du système nerveux sympathique prépare l'organisme à passer à l'action en réponse à un stress. Par exemple, l'activation du système nerveux sympathique accélère le rythme cardiaque alors que l'activation du système nerveux parasympathique ralentit les fonctions de l'organisme pour le mettre dans un état de relaxation.
  • Une respiration lente et profonde de type « cohérence cardiaque » permet de stimuler et d'activer à la fois le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique. Avec cette respiration spécifique, la variabilité du rythme cardiaque de l'utilisateur est améliorée. Cette variabilité étant un indicateur de bonne santé physiologique.
  • Ainsi, l'invention propose un dispositif 10 qui induit les phases d'inspiration et d'expiration, par exemple pour obtenir des périodes de respirations abdominales lentes et profondes ou pour contrôler le rythme cardiaque en fonction des paramètres de configuration de la respiration induite. Le contrôle du rythme respiratoire pouvant même améliorer la santé physiologique de l'utilisateur.

Claims (14)

  1. Dispositif de stimulation respiratoire (10) comprenant :
    - une ceinture (11) destinée à être montée autour de l'abdomen d'un utilisateur ;
    - au moins trois moteurs (12, 13) fixés sur la ceinture (11), un moteur central (12) et deux moteurs latéraux (13), de sorte à positionner le moteur central (12) en regard de la région ombilicale (14) et les moteurs latéraux (13) en regard des deux flancs de l'abdomen (15) de l'utilisateur lorsqu'il porte la ceinture ; et
    - une unité de commande (30) connectée aux moteurs (12, 13);
    caractérisé par le fait que l'unité de commande est configurée pour générer des vibrations d'amplitudes variables sur chaque moteur (12, 13) de sorte à induire deux sensations de déplacement (P1, P2) de la localisation des vibrations :
    - une première sensation de déplacement (P1) de la localisation des vibrations depuis les flancs de l'abdomen (15) vers la région ombilicale (14) obtenue en diminuant progressivement l'amplitude (A13) des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux (13) tout en augmentant progressivement l'amplitude de la vibration (A12) appliquée sur le moteur central (12) de sorte à induire une inspiration ; et
    - une seconde sensation de déplacement (P2) de la localisation des vibrations depuis la région ombilicale (14) vers les flancs de l'abdomen (15) obtenue en diminuant progressivement l'amplitude de la vibration (A12) appliquée sur le moteur central (12) tout en augmentant progressivement l'amplitude (A13) des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux (13) de sorte à induire une expiration.
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les vibrations (A12-A13) appliquées au moteur central (12) et aux moteurs latéraux (13) présentent des formes d'onde et/ou des fréquences distinctes entre la première sensation de déplacement (P1) et la seconde sensation de déplacement (P2).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque moteur présente une aire de contact avec le corps de l'utilisateur inférieure à 15 cm2.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la ceinture comprend au moins deux moteurs intermédiaires (16) disposés entre le moteur centrale (12) et les moteurs latéraux (13) ; l'unité de commande (30) étant configurée pour induire :
    - la première sensation de déplacement (P1) de la localisation des vibrations depuis les flancs de l'abdomen (15) vers la région ombilicale (14) en diminuant progressivement l'amplitude (A13) des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux (13), tout en augmentant puis diminuant progressivement l'amplitude (A16) des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires (16), tout en augmentant progressivement l'amplitude (A12) de la vibration appliquée sur le moteur central (12), de sorte à induire une inspiration ; et
    - une seconde sensation de déplacement (P2) de vibrations depuis la région ombilicale (14) vers les flancs de l'abdomen (15) en diminuant progressivement l'amplitude (A12) de la vibration appliquée sur le moteur central (12), tout en augmentant puis diminuant progressivement l'amplitude (A16) des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires (16), tout en augmentant progressivement l'amplitude (A13) des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux (13), de sorte à induire une expiration.
  5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la distance (D1) entre le moteur central (12) et les moteurs latéraux (13) est comprise entre 10 cm et 20 cm.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'unité de commande (30) intègre des moyens de connexion sans fil de sorte que l'utilisateur puisse régler le rythme respiratoire induit par l'unité de commande (30) depuis un téléphone intelligent.
  7. Procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire (10) selon l'une des revendications 1 à 6 de sorte à induire une phase d'inspiration en générant une sensation de déplacement (P1) de la localisation des vibrations, le procédé comportant les étapes suivantes :
    - activation de la vibration des moteurs latéraux (13) pour atteindre une amplitude de vibration maximale (Amax) ;
    - activation de la vibration du moteur central (12) pour atteindre une amplitude de vibration minimale (Amin) ;
    - diminution de la vibration des moteurs latéraux (13) pour atteindre ladite amplitude de vibration minimale (Amin) tout en augmentant la vibration du moteur central (12) pour atteindre ladite amplitude de vibration maximale (Amax) ;
    - désactivation de la vibration du moteur central (12) ; et
    - désactivation de la vibration des moteurs latéraux (13).
  8. Procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire selon la revendication 7, dans lequel l'étape d'activation de la vibration des moteurs latéraux (13) pour atteindre une amplitude de vibration maximale (Amax) est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d'inspiration (Ti), au cours de laquelle l'amplitude de vibration des moteurs latéraux (13) croit de l'amplitude de vibration minimale (Amin) à l'amplitude de vibration maximale (Amax).
  9. Procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire selon la revendication 7 ou 8, dans lequel l'étape de diminution de la vibration des moteurs latéraux (13) est réalisée avec au moins deux vitesses (V2, V3) : une première vitesse de diminution (V2) plus lente qu'une seconde vitesse de diminution (V3), et l'étape d'augmentation de la vibration du moteur central (12) est réalisée avec au moins deux vitesses (V4, V5) : une première vitesse d'augmentation (V4) plus rapide qu'une seconde vitesse d'augmentation (V5); la transition entre les vitesses de diminution et les vitesse d'augmentation pouvant intervenir à des instants distincts de la phase de stimulation d'inspiration.
  10. Procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel l'étape de désactivation de la vibration du moteur central (12) est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d'inspiration (Ti), au cours de laquelle l'amplitude de vibration du moteur central (12) décroit de l'amplitude de vibration maximale (Amax) à l'amplitude de vibration minimale (Amin).
  11. Procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire (10) selon l'une des revendications 1 à 6 de sorte à induire une phase d'expiration en générant une sensation de déplacement (P2) de la localisation des vibrations, le procédé comportant les étapes suivantes :
    - activation de la vibration du moteur central (12) pour atteindre une amplitude de vibration maximale (Amax) ;
    - activation de la vibration des moteurs latéraux (13) pour atteindre une amplitude de vibration minimale (Amin) ;
    - diminution de la vibration du moteur central (12) pour atteindre ladite amplitude de vibration minimale (Amin) tout en augmentant la vibration des moteurs latéraux (13) pour atteindre ladite amplitude de vibration maximale (Amax) ;
    - désactivation de la vibration du moteur central (12) ; et
    - désactivation de la vibration des moteurs latéraux (13).
  12. Procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire selon la revendication 11, dans lequel l'étape d'activation de la vibration du moteur central (12) pour atteindre une amplitude de vibration maximum (Amax) est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d' expiration (Te), au cours de laquelle l'amplitude de vibration du moteur central (12) croit de l'amplitude de vibration minimale (Amin) à l'amplitude de vibration maximale (Amax).
  13. Procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire selon la revendication 11 ou 12, dans lequel l'étape de diminution de la vibration du moteur central (12) est réalisée avec au moins deux vitesses (V11, V12) : une première vitesse de diminution (V11) plus lente qu'une seconde vitesse de diminution (V12), et l'étape d'augmentation de la vibration des moteur latéraux (13) est réalisée avec au moins deux vitesses (V7, V8) : une première vitesse d'augmentation (V7) plus rapide qu'une seconde vitesse d'augmentation (V8) ; la transition entre les vitesses de diminution et les vitesse d'augmentation pouvant intervenir à des instants distincts de la phase de stimulation d'expiration.
  14. Procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire selon l'une des revendications 11 à 13, dans lequel l'étape de désactivation de la vibration des moteur latéraux (13) est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d' expiration (Te), au cours de laquelle l'amplitude de vibration des moteur latéraux (13) décroit de l'amplitude de vibration maximale (Amax) à l'amplitude de vibration minimale (Amin).
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