EP4688113A1 - Procédés et systèmes de substitution sensorielle de l'odorat chez un sujet - Google Patents

Procédés et systèmes de substitution sensorielle de l'odorat chez un sujet

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EP4688113A1
EP4688113A1 EP24716733.1A EP24716733A EP4688113A1 EP 4688113 A1 EP4688113 A1 EP 4688113A1 EP 24716733 A EP24716733 A EP 24716733A EP 4688113 A1 EP4688113 A1 EP 4688113A1
Authority
EP
European Patent Office
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stimulation
stimulation signal
subject
signal
sensory substitution
Prior art date
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Pending
Application number
EP24716733.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Moustafa BENSAFI
Thierry Livache
Cyril HERRIER
Camille FERDENZI
Romain Dubreuil
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Aryballe SA
Universite Claude Bernard Lyon 1
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Aryballe SA
Universite Claude Bernard Lyon 1
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM, Aryballe SA, Universite Claude Bernard Lyon 1 filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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Definitions

  • Olfactory deficits have a direct impact on people's quality of life; they reduce the pleasure of eating, influence the relationship with food, increase the risk of domestic accidents, significantly affect social life and can be a source of depression. Such a phenomenon is not rare since olfactory deficits affect an average of 20% of the population in Europe, depending on the type of deficit, namely hyposmia (reduced olfactory performance compared to the average of a population) or anosmia (total absence of smell), depending on the causes (traumatic, congenital, viral, etc.), depending on age and depending on the pathologies; this represents several million people in Europe.
  • hyposmia reduced olfactory performance compared to the average of a population
  • anosmia total absence of smell
  • cochlear implants based on direct electrical stimulation of the cochlea
  • vestibular implants are inspired by the principle of the cochlear implant and the restoration of vestibular function is promising.
  • vision there are devices using electrical stimulation of anatomical sites of the visual pathway with restoration of limited visual perception.
  • US Patent 9517342 [Ref. 2] describes an olfactory implant system configured to mimic a sense of smell in a subject so as to enable the identification of one or more odors.
  • the system comprises a sensor array, a processor, a transmitter, a receiver-stimulator and an array of implantable electrodes.
  • Such an olfactory implant system generates "odor maps", also called “olfactory signatures" by detecting odor molecules using an array chemical sensors, then transmits spatiotemporally variable electrical stimulations to electrodes positioned at different locations in the olfactory bulb or another part of the olfactory cortex. In response to these variable electrical stimulations, different patterns of activity in the olfactory cortex are generated, mimicking a subject's sense of smell. Once trained, a subject should be able to correctly detect or identify one or more odors.
  • Implanting electrodes in regions of the olfactory bulb will likely evoke olfactory-type perceptions in patients (olfactory qualities, hedonic qualities, intensity) allowing them to regain the perception of odor.
  • olfactory qualities, hedonic qualities, intensity olfactory qualities, hedonic qualities, intensity
  • this is a major neurosurgery involving opening the skull and a risk of acute and long-term complications.
  • progress in surgery is increasingly convincing and significant, in the long term, it is feared that the cost of the surgical procedure will be greater than the desired benefit (recovery of olfactory perception, better quality of life).
  • the system described in [ref. 3] comprises a device that has the shape of a nose ring and can be inserted into the user's nose.
  • the device is configured to electrically stimulate the trigeminal nerve (5th cranial nerve).
  • the trigeminal nerve is known for detecting mechanical or temperature stimuli. It is sensitive in particular to changes in pressure or temperature.
  • the device is connected to external sensors (via Bluetooth communication) to be able to detect molecules in the environment and is configured to electrically stimulate the nasal septum in order to access the trigeminal nerve and create lateralized sensations.
  • the authors present electrical stimulations that vary in intensity and spatiality. The results suggest that participants can localize the location of the stimulation (right/left). According to the authors, the device thus described allows users to feel an intensity (low, medium, high) and the origin of an odor (right/left) without prior training.
  • the present description proposes a system of sensory substitution of the sense of smell by stimulation of the trigeminal system which in particular makes it possible to discriminate between different odors or categories of odors.
  • the term “include” means the same as “include”, “contain”, and is inclusive or open and does not exclude other elements not described or shown. Furthermore, in this description, the term “approximately” or “substantially” means the same as “having a margin less than and/or more than 10%, for example 5%”, of the respective value.
  • the present description relates, according to a first aspect, to a method for sensory substitution of the sense of smell in a subject, comprising: the detection of a volatile compound or a mixture of volatile compounds by means of a sensor network to produce a plurality of digital measurement signals uniquely associated with said volatile compound or mixture of volatile compounds; the generation, from said plurality of digital measurement signals, of a multimodal stimulation instruction, the multimodal stimulation instruction comprising at least a first trigeminal system stimulation signal and at least a second trigeminal system stimulation signal, of a physical and/or chemical nature different from that of the first stimulation signal; the stimulation of the subject's trigeminal system by applying each of said at least a first and second stimulation signals by means of a plurality of actuators.
  • a volatile compound is generally understood to be a chemical compound that is in a gaseous state in the atmosphere; it may notably be a volatile organic compound, or VOC, which comprises at least one carbon atom and one hydrogen atom.
  • An odorous volatile compound, or mixture of odorous volatile compounds is a compound, or mixture of compounds, known to generate an olfactory perception.
  • the trigeminal system is understood as the set of nerve structures that receive information directly or indirectly from the 3 branches of the trigeminal nerve.
  • the trigeminal nerve is the fifth cranial nerve; it provides sensory innervation to the regions of the head, nose, mouth and face. It is divided into three branches: the ophthalmic branch, the maxillary branch and the mandibular branch, connected to the brain and the central nervous system by different nerve relays.
  • each of said first and second stimulation signals is, for example, and in a non-limiting manner, one or a combination of the following stimulation natures, or equivalently belongs to a class or a combination of classes of physical and/or chemical nature among the following: electrical, thermal, mechanical, in particular acoustic, electromagnetic, in particular optical, chemical, electrochemical.
  • the stimulation nature or combination of nature is more particularly distinct between said first and second stimulation signals.
  • said class or combination of classes is preferably distinct between said first and second stimulation signals. This is then referred to as multimodal stimulation, for example bimodal stimulation. This is therefore distinguished from a system implementing simple electrical stimulation, by varying parameters such as the intensity or the phase.
  • the first stimulation signal and the at least one second stimulation signal belong to classes of physical and/or chemical nature different from each other.
  • one of said first and second stimulation signals comprises or is an electrical stimulation.
  • one of said first and second stimulation signals comprises or is mechanical stimulation.
  • the first stimulation signal comprises or is electrical stimulation and the second stimulation signal comprises or is mechanical stimulation.
  • the multimodal instruction may include a third trigeminal system stimulation signal. This is then referred to as trimodal stimulation. Said nature or combination of these stimulation natures is preferably distinct between each stimulation signal. According to one example, the third stimulation signal includes or is a thermal stimulation.
  • the method that is the subject of the present description makes it possible, thanks to multimodal stimulation, to confer on the subject sensory perceptions that depend on the volatile compound or mixture of volatile compounds detected. The sensory perceptions, for example, "fresh”, “warm”, “irritating”, “tingling”, “itching”, etc.
  • said at least one first signal of the first stimulation and/or said at least one second signal of the first stimulation is variable as a function of time.
  • said at least one first signal and/or said at least one second signal may comprise one or more pulses, with one or more pulse repetition frequencies and/or one or more pulse durations.
  • the pulse frequency and/or duration for example, a greater variety of multimodal stimulations may be introduced.
  • the subject may also be provided with a greater or lesser intensity of sensory perception, allowing quantitative detection of sensory perceptions by the subject.
  • said at least one first signal and/or said at least one second signal may comprise one or more pulses, having one or more pulse repetition frequencies and/or one or more pulse durations and/or a non-zero and non-constant intensity over time, on at least a portion of said stimulation signal and preferably on at least 50%, preferably 70%, preferably 90%, of the duration of the stimulation signal.
  • the processing unit and the plurality of actuators may be configured so as to implement these characteristics.
  • the stimulation of the trigeminal system of the subject is carried out simultaneously by said at least one first stimulation signal and said at least one second first stimulation signal.
  • the stimulation of the trigeminal system of the subject is carried out initially by said at least one first stimulation signal and in a second time, by said at least one second first stimulation signal.
  • the first time is distinct from the second time.
  • the generation of the multimodal stimulation instruction comprises the application of a transformation law.
  • a transformation law can be pre-established for a set of subjects or can be determined specifically for a given subject.
  • Such a transformation law can also be pre-established and then scalable, for example it can be adapted for each subject.
  • the generation of the multimodal stimulation instruction comprises a step of preprocessing said plurality of digital measurement signals to generate a plurality of preprocessed digital signals.
  • said transformation law can then be applied to said plurality of preprocessed digital signals.
  • the preprocessing step comprises a projection step in a P-dimensional space, where P ⁇ M, with M the number of digital measurement signals of said plurality of digital measurement signals and P greater than or equal to 2.
  • P is between 2 and 4.
  • a projection in a lower-dimensional space then makes it possible to facilitate the generation of the multimodal setpoint, for example by applying a transformation law.
  • a projection step can be carried out by any known mathematical method, for example but not exclusively, by a method comprising a principal component analysis. This is particularly advantageous for the differentiation of a large number of VOCs and the associated olfactory qualities, since many digital measurement signals can be obtained for each VOC or mixture of VOCs. The signature to be analyzed then becomes simpler to associate with the appropriate stimulation. Synergistically with complex multimodal stimulation generation, using two stimulations of different classes or combinations of classes as indicated above, a subject's differentiation of a large number of VOCs and their olfactory qualities can be improved.
  • the sensors of the sensor network comprise receivers associated with transducers configured to deliver digital signals from physical quantities emitted by the receivers in contact with a volatile compound or mixture of volatile compounds.
  • sensors are for example the sensors of detection apparatus known as "electronic noses"; an electronic nose, known in the state, is an apparatus for detecting and analyzing volatile compounds or mixtures of volatile compounds, and more particularly odorous volatile compounds.
  • Electronic noses are for example described in the journal article [Ref. 4], See also the published patent application FR 3120445 [Ref. 5], the published patent application WO2018/158458 [Ref. 6] or the published patent application W02022/053690 [Ref.
  • Such sensors have the advantage of being non-specific, that is to say that they are not configured for the detection of a single volatile compound.
  • Such sensors provide for a volatile compound or a mixture of volatile compounds, a unique olfactory signature, that is to say a vector of given dimension, specific to the volatile compound or mixture of volatile compounds.
  • the multimodal stimulation instruction is then determined from said olfactory signature, for example, but not necessarily, by means of a transformation law.
  • the method according to the first aspect further comprises a learning step allowing the subject to associate the multimodal stimulation with said volatile compound or mixture of volatile compounds or with an olfactory quality associated with said volatile compound or mixture of volatile compounds.
  • the present description relates, according to a second aspect, to a system for sensory substitution of the sense of smell in a subject, comprising: a sensor network configured for the detection of a volatile compound or a mixture of volatile compounds in order to produce a plurality of digital measurement signals uniquely associated with said volatile compound or the mixture of volatile compounds; a processing unit configured to generate, from said plurality of digital measurement signals, a multimodal stimulation instruction comprising at least a first trigeminal system stimulation signal and at least a second trigeminal system stimulation signal, of a physical and/or chemical nature different from that of the first stimulation signal; a plurality of actuators configured to stimulate the trigeminal system of the subject with said at least one first stimulation signal and with said at least one second stimulation signal.
  • the sensors of the sensor network comprise receivers associated with transducers configured to deliver digital signals from physical quantities emitted by the receivers in contact with a volatile compound.
  • Such sensors are advantageous because they are non-specific; they are used in particular in electronic noses known from the state of the art.
  • sensors configured for the detection of a specific volatile compound, for example a gas; these are for example sensors configured for the detection of carbon monoxide, carbon dioxide, methane, etc.
  • the sensor network comprises at least 2 sensors, for example between 2 and approximately 300 sensors, advantageously between 2 and approximately 150 sensors, advantageously between approximately 30 and approximately 150 sensors.
  • the sensor network comprises at least 5, and preferably at least 10, and more preferably at least 15 physicochemically different sensors. More particularly, the receptors may be physicochemically different between these sensors.
  • physicochemically different is meant that the sensors, where applicable the receptors, have different physicochemical properties, such that their interaction with a volatile organic compound differs between them.
  • a greater number of VOCs can be differentiated by the system.
  • a greater number of different data and sensor signatures can be obtained. Synergistically with a wider range of sensory perceptions that can be generated by the system and in the method, the differentiation by the subject of a significant number of VOCs and their olfactory qualities can be improved.
  • a type of sensor can be present in several copies, for example in at least two replicas, or equivalently in at least two copies, on the sensor network.
  • said at least one first actuator and said at least one second actuator are chosen from: a thermal actuator, for example a thermoelectric actuator (see for example [Ref. 8]), an electric actuator (see for example [Ref. 9]), a mechanical actuator, for example an electromechanical actuator, for example a piezoelectric transducer (see for example [Ref. 10]), a chemical actuator, comprising for example a piezoelectric micro-dispenser (for example a piezoelectric micro-dispenser or “Piezoelectric Micro-Dispensers”, from the company Physik Instrumente ⁇ ).
  • a thermal actuator for example a thermoelectric actuator (see for example [Ref. 8])
  • an electric actuator see for example [Ref. 9]
  • a mechanical actuator for example an electromechanical actuator, for example a piezoelectric transducer (see for example [Ref. 10])
  • a chemical actuator comprising for example a piezoelectric micro-dispenser (for example a piezoelectric micro
  • said at least one first stimulation signal and/or said at least one second stimulation signal is variable as a function of time.
  • the generation of the multimodal stimulation instruction by the processing unit comprises a projection step in a P-dimensional space, where P is greater than or equal to 2 and strictly less than the number of digital measurement signals of said plurality of digital measurement signals.
  • the actuators are not implanted.
  • Fig. 1A is a figure schematically illustrating an implementation of an example of an olfactory sensory substitution system according to the present disclosure in a subject;
  • Fig. 1B a diagram illustrating the trigeminal system in humans
  • Fig. 2 is a diagram showing the various elements of an example of a sensory substitution system for smell according to the present description
  • Fig. 3A is a figure illustrating a plurality of measurement signals determined as a function of time, in u.a.;
  • Fig. 3B is a figure illustrating an odor map showing two olfactory signatures of two volatile compounds measured by a sensor array in an example of an odor sensory substitution system according to the present disclosure
  • Fig. 4 a diagram illustrating steps for generating a multimodal stimulation instruction in a method of sensory substitution of the sense of smell, according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5 diagrams illustrating examples of sensory perceptions, associated with olfactory qualities corresponding to different volatile compounds, in an implementation of an exemplary method of sensory substitution of smell in a subject according to the present description
  • Fig. 6 is an example of a transformation matrix used in a method of sensory substitution of smell in a subject according to the present disclosure
  • Fig. 7 is a diagram illustrating an example of a sensory substitution system for smell according to the present disclosure, implemented on a subject;
  • Fig. 8A a diagram illustrating an example of the implementation of an actuator for implementing a method according to the present description
  • Fig. 8B is a schematic showing in more detail the actuator illustrated in Fig. 8A;
  • Fig. 8C is a diagram illustrating an example of an actuator for a subject's sense of smell sensory substitution system according to the present disclosure
  • Fig. 9 a graph illustrating the effect of electrical stimulation intensity on a subject's perception
  • Fig. 10 is a graph illustrating subjects' perception associated with unimodal, bimodal, and trimodal stimuli.
  • Fig. 1A schematically illustrates an implementation of an exemplary olfactory sensory substitution system 200 according to the present disclosure in a subject 10 and Fig. 1B depicts a diagram illustrating the trigeminal system in humans.
  • the method of sensory substitution of smell comprises detecting a volatile compound or mixture of volatile compounds 15 using a sensor array of a substitution system 200 sensory of the sense of smell which will be described in more detail later by means of Fig. 2.
  • the sensor network produces, for a volatile compound or mixture of volatile compounds 15, a plurality of digital measurement signals from which a multimodal stimulation instruction is generated comprising at least a first stimulation signal of the trigeminal system and at least a second stimulation signal of the trigeminal system, of a physical and/or chemical nature different from that of the first stimulation signal.
  • the trigeminal system of the subject is then stimulated by actuators of the system 200 which allow the application of the stimulation signals. This results for the subject 10 in sensory perceptions associated with olfactory qualities 18.
  • the trigeminal system 11 is the set of nerve structures that receive information directly or indirectly from the 3 branches of the trigeminal nerve.
  • the trigeminal nerve is the fifth cranial nerve; it provides sensory innervation to the regions of the head, nose, mouth, and face. It is divided into three branches: the ophthalmic branch, the maxillary branch, and the mandibular branch, which are connected to the brain and central nervous system by nerve relays at the brainstem.
  • the trigeminal system is involved in a wide range of sensory functions (e.g., pain, irritation, hot and cold sensations, tingling, etc.).
  • the trigeminal system is an integral part of the chemosensory system that is activated, directly and indirectly, by odorants, i.e., volatile compounds that can interact with receptors in the olfactory system to generate olfactory perception.
  • olfaction which results from the excitation of the olfactory nerve 12 and which allows us to perceive odors
  • trigeminal sensory perceptions are closely linked, due to the anatomical and functional connections in the nasal cavity and in the brain.
  • the olfactory perception or smell of a mint candy is generated by the olfactory system and its freshness is generated by the trigeminal system.
  • a person who has partially or totally lost his or her sense of smell, and who is equipped with such a sensory substitution system for the sense of smell which is the subject of the present description will be able to detect volatile compounds, and more particularly but not exclusively, odorous volatile compounds, by applying stimulation signals to the trigeminal system.
  • Prior training of the patient may be carried out in order to enable him or her to associate volatile compounds or mixtures of volatile compounds detected by the system 200 to sensory perceptions that result from the application of stimulation signals of the trigeminal system.
  • a discrimination, memorization, recognition of these different sensory perceptions can then be carried out, thus giving the patient the possibility of making the link between a volatile compound or a mixture of volatile compounds, or more generally an olfactory quality associated with volatile compounds or mixtures of volatile compounds, and an activation of neurons in connection with learning.
  • Fig. 2 schematically illustrates a diagram representing the various elements of an example of a system 200 for sensory substitution of smell according to the present description.
  • the olfactory sensory substitution system 200 includes a sensor array 210 configured to detect a volatile compound or mixture of volatile compounds.
  • the sensors of the sensor network 210 are for example sensors of an electronic nose, and are described for example in [Ref. 5], [Ref. 6] or [ref. 7],
  • the sensors of the sensor network comprise in these examples receivers associated with transducers configured to deliver digital signals from physical quantities emitted by the receivers in contact with a volatile compound.
  • the sensors thus make it possible to “photograph” a volatile compound or a mixture of volatile compounds by generating a recognition imprint or olfactory signature associated with this volatile compound or mixture of volatile compounds.
  • a known detection technique for obtaining, in use, a recognition fingerprint is for example a technique based on Mach-Zehnder interferometry (better known by the acronym MZI for “Mach-Zehnder Interferometry”), and described for example in [Ref. 7].
  • MZI Mach-Zehnder Interferometry
  • This technique makes it possible to detect a local change in optical index which characterizes the interaction of an analyte present in a gas sample with each receptor of the electronic nose. More precisely, the analyte interacts by adsorption/desorption with the receptors located in several distinct sensitive sites of a functionalized measurement surface.
  • a measurement signal associated with each of the sensitive sites is detected in real time, representative of a variation in a refractive index due to an interaction of the fluid sample with the sensitive site thanks to a detectable phase shift between a reference arm of the interferometer and a detection arm on which each sensitive site is arranged.
  • the receivers of the electronic nose are configured to measure any change in refractive index due to an interaction of the fluid sample with any sensitive site thanks to a plasmonic effect.
  • a surface reflectivity is measured by means of a camera (the transducer) which converts the photons into digital signals.
  • the sensitive sites are for example arranged on a matrix of vibrating nano or micro electromechanical membranes (NEMS or MEMS) in order to measure variations in the resonance frequency of the membranes.
  • the sensors of the sensor array 210 produce a plurality of digital measurement signals Sm(t) uniquely associated with a volatile compound or mixture of volatile compounds.
  • FIG. 3A An example of a plurality of digital measurement signals Sm(t) is shown as an example in Fig. 3A.
  • the digital measurement signals Sm(t) are in this example optical signals representative of a temporal variation of the local refractive index due to the interactions of the analyte with the receptors.
  • the digital measurement signals Sm(t) are sent to a processing unit 220 (Fig. 2) in order to produce a multimodal stimulation instruction comprising at least a first trigeminal system stimulation signal and at least a second trigeminal system stimulation signal, of a physical and/or chemical nature different from that of the first stimulation signal.
  • a plurality of actuators 230 are configured to stimulate the trigeminal system of the subject with the at least one first stimulation signal and with the at least one second stimulation signal.
  • Actuators will be described in more detail later and may include electrical, thermal, mechanical, chemical, etc. actuators.
  • the processing unit may comprise, in exemplary embodiments, a preprocessing module 222 and a multimodal stimulation calculation module 223.
  • the preprocessing module 222 receives the digital measurement signals Sm(t) produced by the sensor network.
  • Steps for processing the digital measurement signals Sm(t) produced by the sensor network are for example described in [ref. 7].
  • the preprocessing module 222 may comprise calibration and/or correction algorithms. drift to correct the signals Sm(t) from the sensor network.
  • the preprocessing module 222 may also include a normalization algorithm, for example to obtain for each plurality of digital measurement signals an olfactory signature as shown in FIG. 3B.
  • olfactory signatures 321, 322 are shown for illustration purposes in Fig. 3B with a radar map type representation.
  • the numbers on the circle represent the identification numbers of the sensors used.
  • the points on the radar map show a normalized signal value for each identified sensor.
  • the preprocessing module 222 may also include an algorithm aimed at reducing the dimension of the olfactory signature. This is, for example, a projection algorithm in a P-dimensional space, P advantageously between 2 and 4.
  • each olfactory signature obtained from the digital measurement signals Sm(t) can be a raw signature, i.e. a vector whose M components are representative of the response intensities of the M sensitive sites of the sensor network, a normalized signature, i.e. a vector whose M components are those of the raw signature but normalized using a normalization operation as described for example in [Ref. 7], a simplified signature obtained from a principal component analysis of the raw or normalized signature, i.e. a simplified vector, the P ⁇ N components being for example the projections of the raw or normalized signature in the orthonormal reference frame defined by the first P principal axes on which the projections exceed a predefined threshold.
  • a raw signature i.e. a vector whose M components are representative of the response intensities of the M sensitive sites of the sensor network
  • a normalized signature i.e. a vector whose M components are those of the raw signature but normalized using a normalization operation as described for example in [Ref. 7]
  • a calculation module 226 (Fig. 2) of the multimodal stimulation makes it possible to calculate the multimodal stimulation instruction for example from the olfactory signature.
  • Such an olfactory signature is specific to a volatile compound or to a combination of volatile compounds and can therefore be advantageously used to deduce a multimodal stimulation instruction.
  • a multimodal stimulation setpoint 403 may for example, but not necessarily, be determined from the plurality of digital measurement signals by means of a transformation law, represented in this example by a transformation matrix 402.
  • a transformation law represented in this example by a transformation matrix 402.
  • the transformation law can be applied to the signals resulting from these processing steps.
  • the multimodal stimulation instruction 403 may comprise several stimulation signals, in this example thermal, electrical, mechanical stimulation signals, which will be transmitted to corresponding actuators 231, 232, 233, for example a heating electrode, an electrode for emitting an electrical signal, an actuator generating a vibration.
  • actuators 231, 232, 233 for example a heating electrode, an electrode for emitting an electrical signal, an actuator generating a vibration.
  • FIG. 5 shows diagrams illustrating examples of multimodal stimulation instructions associated with different olfactory perceptions, in an implementation of an exemplary method of sensory substitution of smell in a subject according to the present description.
  • an electronic nose as described for example in [Ref. 4] is used to produce, for a given volatile compound, an olfactory signature.
  • a sensory perception in a subject who suffers from hyposmia or anosmia in connection with a first odorant 501 for example mint.
  • the electronic nose makes it possible to establish an olfactory signature 503 of the compound R-Carvone referenced 502 in Fig. 5 and a major compound of mint.
  • a multimodal stimulation instruction making it possible to generate sensory perceptions 504 in the subject, in this example “warm” and “slightly irritating”.
  • a subject may for example associate such sensory perceptions with an olfactory quality 505 “pleasant and edible”.
  • a sensory perception in the subject of a second odorant 511 for example jasmine.
  • the electronic nose makes it possible to establish an olfactory signature 513 of the benzyl acetate compound referenced 512 in FIG. 5 and a compound present in jasmine.
  • a multimodal stimulation instruction making it possible to generate sensory perceptions 514 in the subject, in this example “warm” and “moderately irritating”.
  • a subject may for example associate such sensory perceptions with an olfactory quality 515 “pleasant and inedible”.
  • a sensory perception in the subject of a third odorant 521 in this example the goat.
  • the electronic nose makes it possible to establish a olfactory signature 523 of the compound hexanoic acid 522, a characteristic compound of this odorant.
  • a multimodal stimulation instruction is established from the olfactory signature to generate sensory perceptions 524 in the subject “moderately hot” and “irritating”.
  • a subject may, for example, associate such sensory perceptions with an olfactory quality 515 “unpleasant and inedible”.
  • a subject training step may allow the subject to associate each of the sensory perceptions 504, 514, 524, with the olfactory qualities 505, 515, 525, or even with the odorants themselves.
  • steps for defining multimodal stimulation may be provided to better correspond to specific sensory perceptions for a subject.
  • steps for defining multimodal stimulation may be provided to better correspond to specific sensory perceptions for a subject.
  • a transformation law it may be adapted to the subject.
  • Fig. 6 represents an example of a transformation matrix that could be used in a method of sensory substitution of the sense of smell in a subject, according to the present description.
  • the transformation law can for example associate digital measurement signals uniquely associated with a VOC or mixture of VOCs, with stimulation signals chosen from classes of different physical or chemical nature, to generate the multimodal stimulation instruction.
  • the transformation law can associate digital measurement signals uniquely associated with a VOC or mixture of VOCs with a degree of intensity of a stimulation signal and/or a defined variation of the stimulation signal, and in particular according to the methods set out in the description.
  • the first stimulation signal is a thermal excitation signal and the second stimulation signal is an electrical excitation signal comprising electrical pulses generated with a variable frequency f.
  • a projection operation into a 2D space is carried out in a known manner, for example by means of a principal component analysis. Other reductions of dimensionalities are possible, for example through machine learning for example.
  • the model imposes for example that X and Y are between 0 and 1.
  • the following steps can be carried out.
  • a minimum amplitude is detected that is required to trigger a sensory perception in the person.
  • an electrical stimulation with a fixed amplitude, that is to say that there is no variation in the amplitude of the stimulation depending on the value of X.
  • Fstim_mini a minimum frequency detected by the person
  • the following steps can be carried out.
  • a minimum temperature is detected which is required to trigger a sensory perception in the person.
  • T(Y) 5*Y + SDthermique, which corresponds to coefficient 602 of the matrix illustrated in Fig. 6.
  • Fig. 7 shows a diagram illustrating an example of a sensory substitution system 200 of the present disclosure implemented on a subject 10.
  • the system 200 for sensory substitution of smell comprises a support 280 configured to be worn by the subject, for example by means of branches which are fixed behind the ears.
  • the sensor network 210 configured for the detection of a volatile compound or a mixture of volatile compounds is, in this example, arranged on the support, near the subject's nose.
  • the processing unit configured to produce a multimodal stimulation instruction from the plurality of measurement signals produced by the sensors, is for example located remotely, that is to say it is not worn by the subject.
  • the processing unit communicates with the sensor network for example by means of a Bluetooth module 260, for example a module implementing a short-range and low-power wireless Bluetooth technology or BLE, according to the acronym "Bluetooth Low Energy".
  • the Bluetooth module 260 is connected to the sensor network 210 by electrical wires 250 which run in the branches of the support 280 for example.
  • the olfactory sensory substitution system 200 also includes in this example a plurality of actuators 230 configured to stimulate the subject's trigeminal system with trigeminal system stimulation signals established by the processing unit and transmitted by means of the Bluetooth module 260 and electrical wires.
  • a battery for operating the system 200 is for example arranged in one of the side branches of the support 280.
  • Fig. 8A illustrates in more detail an exemplary arrangement of an actuator for implementing a method according to the present description
  • Fig. 8B is a diagram showing an exemplary actuator as illustrated in Fig. 8A.
  • multimodal actuators 830 are arranged on the edges of a clamp 835 configured to be positioned in the nose, such as to pinch the nasal wall.
  • the multimodal actuators 830 are then in contact with the external interior walls of the nose.
  • the clamp can be held on the nasal wall for example by magnets (not shown).
  • the multimodal actuators 830 may be connected to wires 850, which run through the branches of the support 280 (Fig. 7).
  • Fig. 8C is a diagram illustrating an example of a multimodal actuator 830 for an olfactory sensory substitution system according to the present disclosure.
  • the multimodal actuator 830 comprises in this example a bimodal electrode (electric and thermal) with heating elements 831 and electrodes 832 for the application of an electrical signal.
  • Example of a connection between an artificial sensor system and a multimodal stimulator Example of a connection between an artificial sensor system and a multimodal stimulator.
  • the system combines an electronic nose and a multimodal stimulator that integrates electrical, mechanical and thermal stimulation means.
  • the system makes it possible to present a VOC or a mixture of VOCs to the sensors 210 of the electronic nose and to convert the chemical information into digital information in the form of digital measurement signals, as illustrated in FIG. 2. These signals can in particular form a digital signature associated with the VOC or mixture of VOCs in a unique way, as illustrated in FIG. 3B.
  • information is sent to the stimulator in order to offer the human subject a unimodal (electrical or thermal or mechanical), bimodal (electrical-mechanical, electrical-thermal, mechanical-thermal) or trimodal (electrical-mechanical-thermal) stimulation.
  • the stimulation is sent into the nasal cavity and perceived by the human subject, as illustrated in FIG. 1.
  • piezoelectric microdispensers for example, can allow the localized deposition of one or more chemical species that can simulate cold (menthol), heat (capsaicin), stinging sensations (weak organic acid, CO 2 ), or an alkaline sensation (diluted ammonia).
  • Other types of microdispensers, other than piezoelectric, can be considered. It is preferable to take into account a fairly long afterglow in this case of chemical stimulation.
  • These chemical stimuli can also be deposited in the nasal cavity using an air flow.
  • electromagnetic stimulation an infrared diode can be used to locally heat tissue and has the advantage of having less inertia than a resistive heating system.
  • electrochemical stimulation by choosing the material of the electrodes, water can be hydrolyzed and gas bubbles obtained which will have an effect close to mechanical stimulation.

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Abstract

La présente description concerne un procédé de substitution sensorielle de l'odorat chez un sujet, et le système associé, comprenant: la détection d'un composé volatile ou d'un mélange de composés volatiles (15) au moyen d'un réseau de capteurs pour produire une pluralité de signaux de mesure numériques associée de façon unique audit composé ou mélange de composés volatiles; la génération, à partir de ladite pluralité de signaux de mesure numériques, d'une consigne de stimulation multimodale comprenant au moins un premier signal de stimulation du système trigéminal et au moins un deuxième signal de stimulation du système trigéminal, de nature physique et/ou chimique différente de celle du premier signal de stimulation; la stimulation du système trigéminal du sujet par application de chacun desdits premier et deuxième signaux de stimulation au moyen d'une pluralité d'actionneurs.

Description

« Procédés et systèmes de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet »
Domaine technique de l'invention
La présente description concerne des procédés et systèmes de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet. Plus précisément, la présente description s’applique au domaine de la santé et concerne des procédés et systèmes de substitution sensorielle de l’odorat par stimulation du système trigéminal.
Etat de la technique
Les déficits olfactifs ont un impact direct sur la qualité de vie des personnes ; ils réduisent le plaisir de manger, influencent la relation à la nourriture, augmentent les risques d'accidents domestiques, affectent significativement la vie sociale et peuvent être source de dépression. Un tel phénomène n'est pas rare puisque les déficits olfactifs concernent en moyenne 20 % de la population en Europe, selon le type de déficit, à savoir une hyposmie (performance olfactive diminuée par rapport à la moyenne d’une population) ou une anosmie (absence totale d’odorat), selon les causes (traumatiques, congénitales, virales...), selon l'âge et selon les pathologies ; ceci représente plusieurs millions de personnes en Europe. Étant donné que la perte olfactive a été identifiée comme un symptôme de la COVID-19, cette prévalence pourrait augmenter si la perte olfactive persiste après la guérison. Les coûts économiques et sociaux qu’entraînent ces pertes sensorielles sont élevés. Pour toutes ces raisons, restaurer l'olfaction - complètement ou même partiellement - est un défi pour la science et la société.
En dehors du domaine de l'olfaction, les paradigmes actuels de restauration des fonctions sensorielles se concentrent principalement sur la stimulation des systèmes sensoriels défaillants. Par exemple, les implants cochléaires (basés sur la stimulation électrique directe de la cochlée) permettent aux patients malentendants d'obtenir une perception de la parole. Pour le système vestibulaire (équilibre), les implants vestibulaires s'inspirent du principe de l'implant cochléaire et la restauration de la fonction vestibulaire est prometteuse. Pour la vision, il existe des dispositifs utilisant la stimulation électrique des sites anatomiques de la voie visuelle avec restauration d'une perception visuelle limitée. Ces solutions techniques dans les domaines de la vision, audition et sens de l’équilibre ne conviennent pas à l’odorat car c’est une modalité chimio-sensorielle beaucoup plus complexe dans laquelle la fonction de transfert stimulus (chimie) - perception n’est pas ou peu décrite mathématiquement.
Dans le domaine de l'olfaction, les paradigmes actuels utilisés pour restaurer la perception des odeurs comprennent la médication, la chirurgie et l’entrainement au moyen de protocoles d’exposition répétée aux odeurs. Voir T. Hummel, et al. [Réf. 1], Les traitements médicaux à base de stéroïdes en spray nasal et/ou d'antihistaminiques sont utilisés pour améliorer l'olfaction chez les patients souffrant d'affections nasales inflammatoires. De plus, des traitements chirurgicaux tels que la polypectomie ont montré des effets sur la récupération de la perception olfactive. Enfin, une exposition répétée aux odeurs peut être un outil prometteur mais son efficacité n’est pas démontrée chez tous les patients. En particulier, ces thérapies ont des effets différents en fonction des étiologies.
Une série d’études ont également montré que la stimulation électrique de zones olfactives centrales comme le bulbe olfactif ou le cortex orbitofrontal peuvent induire une sensation olfactive chez la personne stimulée électriquement. Le brevet US 9517342 [Réf. 2] décrit ainsi un système d’implant olfactif configuré pour imiter un sens de l’odorat chez un sujet de telle sorte à permettre l’identification d’une ou plusieurs odeurs. Le système comprend un réseau de capteurs, un processeur, un émetteur, un récepteur-stimulateur et un réseau d'électrodes implantables. Un tel système d'implant olfactif génère des « cartes d'odeurs », appelées également « signatures olfactives » en détectant les molécules odorantes à l'aide d'un réseau de capteurs chimiques, puis transmet des stimulations électriques spatio-temporelles variables vers des électrodes positionnées à différents endroits du bulbe olfactif ou d'une autre partie du cortex olfactif. En réponse à ces stimulations électriques variables, différentes formes d’activités dans le cortex olfactif sont générées, imitant l'odorat d'un sujet. Une fois entraîné, un sujet doit pouvoir détecter ou identifier correctement une ou plusieurs odeurs.
L'implantation d'électrodes dans des régions du bulbe olfactif évoquera probablement chez les patients des perceptions de type olfactif (qualités olfactives, hédoniques, intensité) leur permettant de retrouver la perception de l'odeur. Cependant, il s'agit d'une neurochirurgie majeure impliquant l'ouverture du crâne et un risque de complications aiguës et à long terme. Bien que les progrès de la chirurgie soient de plus en plus convaincants et significatifs, à terme, on peut craindre que le coût du geste chirurgical soit supérieur au bénéfice recherché (récupération de la perception olfactive, meilleure qualité de vie).
Récemment, il a été proposé par Brooks et al [Réf. 3] un système qui stimule électriquement le nerf trijumeau, ce qui permet de générer des perceptions sensorielles de nature à percevoir la provenance ou l’intensité d’une odeur, tout en s’affranchissant de la nécessité d’implanter des électrodes dans le bulbe olfactif.
Plus précisément, le système décrit dans [réf. 3] comprend un dispositif qui a la forme d’un anneau nasal et qui peut s'insérer dans le nez de l'utilisateur. Le dispositif est configuré pour stimuler électriquement le nerf trijumeau (5ème nerf crânien). Le nerf trijumeau est connu pour la détection de stimuli mécaniques ou de température. Il est sensible notamment à des changements de pression ou de température. Le dispositif est connecté à des capteurs externes (via une communication Bluetooth) pour pouvoir détecter des molécules de l’environnement et est configuré pour stimuler électriquement le septum nasal afin d’accéder au nerf trijumeau et créer des sensations latéralisées. Ainsi, dans une première étude menée sur 10 individus, les auteurs présentent des stimulations électriques qui varient en intensité et en spatialité. Les résultats suggèrent que les participants peuvent localiser l’emplacement de la stimulation (droite/gauche). Selon les auteurs, le dispositif ainsi décrit permet à des utilisateurs de ressentir une intensité (faible, moyenne, haute) et la provenance d’une odeur (droite/gauche) et ce sans entraînement préalable.
Bien que la stimulation du nerf trijumeau soit une alternative très intéressante à un système de simulation d’un odorat intrusif tel que décrit dans [Réf. 2], le système décrit dans [Réf. 3] reste limité dans les possibilités qu’il offre d’offrir à un sujet présentant une hyposmie ou une anosmie une substitution sensorielle de l’odorat. En effet, il n’est pas possible pour un sujet de discriminer des odeurs ou catégories d’odeurs différentes, le système décrit dans [Réf. 3] étant limité à une détection quantitative (intensité) et spatiale (gauche/droite) d’un composé organique volatile.
La présente description propose un système de substitution sensorielle de l’odorat par stimulation du système trigéminal qui permet notamment de discriminer des odeurs ou catégories d’odeurs différentes.
Résumé de l’invention
Dans la présente description, le terme « comprendre » signifie la même chose que « inclure », « contenir », et est inclusif ou ouvert et n’exclut pas d’autres éléments non décrits ou représentés. En outre, dans la présente description, le terme « environ » ou « sensiblement » signifie la même chose que « présentant une marge inférieure et/ou supérieure à 10%, par exemple 5% », de la valeur respective.
La présente description a pour objet, selon un premier aspect, un procédé de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet, comprenant: la détection d’un composé volatile ou d’un mélange de composés volatiles au moyen d’un réseau de capteurs pour produire une pluralité de signaux de mesure numériques associée de façon unique audit composé volatile ou mélange de composés volatiles; la génération, à partir de ladite pluralité de signaux de mesure numériques, d’une consigne de stimulation multimodale, la consigne de stimulation multimodale comprenant au moins un premier signal de stimulation du système trigéminal et au moins un deuxième signal de stimulation du système trigéminal, de nature physique et/ou chimique différente de celle du premier signal de stimulation; la stimulation du système trigéminal du sujet par application de chacun desdits au moins un premier et deuxième signaux de stimulation au moyen d’une pluralité d’actionneurs.
Dans la présente description, un composé volatile est généralement compris comme un composé chimique qui se trouve à l'état gazeux dans l'atmosphère ; il peut s’agir notamment d’un composé organique volatile, ou COV, qui comprend au moins un atome de carbone et un atome d'hydrogène. Un composé volatile odorant, ou mélange de composés volatiles odorant, est un composé, ou mélange de composés, connu pour générer une perception olfactive.
On parlera dans la présente description de « détection d’odeur » pour la détection par un sujet d’un tel composé volatile odorant (ou mélange de composés volatiles odorant), et de « détection de catégories d’odeurs » pour la détection de qualités olfactives associées à des composés volatiles odorants ou mélanges de composés volatiles odorants.
Le système trigéminal est compris comme l’ensemble des structures nerveuses qui reçoivent des informations directement ou indirectement des 3 branches du nerf trijumeau. Le nerf trijumeau est le cinquième nerf crânien ; il permet une innervation sensorielle des régions de la tête, du nez, de la bouche et du visage. Il est divisé en trois branches : la branche ophtalmique, la branche maxillaire et la branche mandibulaire, reliées au cerveau et au système nerveux central par différents relais nerveux.
La nature physique et/ou chimique de chacun desdits premier et deuxième signaux de stimulation est par exemple, et de façon non limitative, une ou une combinaison des natures de stimulations suivantes, ou de façon équivalente appartient à une classe ou une combinaison de classes de nature physique et/ou chimique parmi les suivantes : électrique, thermique, mécanique, notamment acoustique, électromagnétique, notamment optique, chimique, électrochimique. Comme il ressort de la description, la nature ou combinaison de nature de stimulations est plus particulièrement distincte entre lesdits premier et deuxième signaux de stimulation. De façon équivalente, ladite classe ou combinaison de classes est de préférence distincte entre lesdits premier et deuxième signaux de stimulation. On parle alors de stimulation multimodale, par exemple de stimulation bimodale. Ceci se distingue donc de système mettant en œuvre une simple stimulation électrique, en faisant varier des paramètres comme l’intensité ou la phase.
Selon un exemple, le premier signal de stimulation et l’au moins un deuxième signal de stimulation appartiennent à des classes de nature physique et/ou chimique différentes entre eux. Selon un exemple, un parmi lesdits premier et deuxième signaux de stimulation comprend ou est une stimulation électrique.
Selon un exemple, un parmi lesdits premier et deuxième signaux de stimulation comprend ou est une stimulation mécanique.
Selon un exemple, le premier signal de stimulation comprend ou est une stimulation électrique et le deuxième signal de stimulation comprend ou est une stimulation mécanique.
La consigne multimodale peut comprendre un troisième signal de stimulation du système trigéminal. On parle alors de stimulation trimodale. Ladite nature ou combinaison de ces natures de stimulations est de préférence distincte entre chaque signal de stimulation. Selon un exemple, le troisième signal de stimulation comprend ou est une stimulation thermique. Le procédé objet de la présente description permet, grâce à la stimulation multimodale, de conférer au sujet des perceptions sensorielles qui dépendent du composé volatile ou mélange de composés volatiles détecté. Les perceptions sensorielles, par exemple, « frais », « chaud », « irritant », « picotant », « démangeant », etc. permettent de conférer au sujet une information sur le composé volatile lui-même ou une information sur une qualité olfactive liée au composé volatile, par exemple « agréable », « désagréable », « fruitée », « florale », « boisée », « comestible » etc. Les perceptions sensorielles trigéminales ainsi induites se substituent ainsi aux perceptions olfactives normalement générées au moyen du système olfactif pour permettre au sujet de distinguer des composés volatiles ou mélanges de composés volatiles différents, ou pour distinguer des qualités olfactives liées à ces composés volatiles. Une discrimination perceptive des odeurs ou catégories d’odeurs est alors possible, ce qui n’était pas possible avec le système décrit dans [Réf. 3],
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, ledit au moins un premier signal de la première stimulation et/ou ledit au moins un deuxième signal de la première stimulation est variable en fonction du temps. Ainsi, ledit au moins un premier signal et/ou ledit au moins un deuxième signal peut comprendre une ou plusieurs impulsions, avec une ou plusieurs fréquences de répétition des impulsions et/ou une ou plusieurs durées des impulsions. En configurant la fréquence et/ou la durée d’impulsion par exemple, on peut introduire une plus grande variété de stimulations multimodales. On pourra également procurer au sujet une intensité plus ou moins grande de la perception sensorielle, permettant une détection quantitative des perceptions sensorielles par le sujet. De ce qui précède, on comprend que ledit au moins un premier signal et/ou ledit au moins un deuxième signal peuvent comprendre une ou plusieurs impulsions, présentant une ou plusieurs fréquences de répétition des impulsions et/ou une ou plusieurs durées des impulsions et/ou une intensité non nulle et non constante au cours du temps, sur au moins une partie dudit signal de stimulation et de préférence sur au moins 50 %, de préférence 70%, de préférence 90%, de la durée du signal de stimulation. En particulier, l’unité de traitement et la pluralité d’actionneurs peuvent être configurés de façon à mettre en œuvre ces caractéristiques.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la stimulation du système trigéminal du sujet est réalisée de manière simultanée par ledit au moins un premier signal de stimulation et ledit au moins un deuxième signal de première stimulation.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la stimulation du système trigéminal du sujet est réalisée dans un premier temps par ledit au moins un premier signal de stimulation et dans un deuxième temps, par ledit au moins un deuxième signal de première stimulation. Comme il ressort clairement de la description, le premier temps est distinct du deuxième temps.
En procurant des stimulations du système trigéminal simultanées ou décalées temporellement, on génère également des perceptions différentes pour le sujet. Notamment, une intensité et/ou une qualité de la perception pourra être ressentie différemment.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la génération de la consigne de stimulation multimodale comprend l’application d’une loi de transformation. Une telle loi de transformation peut être préétablie pour un ensemble de sujet ou peut être déterminée de façon spécifique à un sujet donné. Une telle loi de transformation peut également être préétablie puis évolutive, par exemple elle peut être adaptée pour chaque sujet.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la génération de la consigne de stimulation multimodale comprend une étape de prétraitement de ladite pluralité de signaux de mesure numériques pour générer une pluralité de signaux numériques prétraités. Dans les exemples où la génération de la consigne de stimulation multimodale comprend l’application d’une loi de transformation, ladite loi de transformation peut alors être appliquée à ladite pluralité de signaux numériques prétraités.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, l’étape de prétraitement comprend une étape de projection dans un espace à P dimensions, où P < M, avec M le nombre de signaux de mesure numériques de ladite pluralité de signaux de mesure numériques et P supérieur ou égal à 2. Par exemple, P est compris entre 2 et 4. Une projection dans un espace de dimension inférieure permet de faciliter ensuite la génération de la consigne multimodale, par exemple par application d’une loi de transformation. Une étape de projection peut être réalisée par toute méthode mathématique connue, par exemple mais non exclusivement, par une méthode comprenant une analyse en composantes principales. Ceci est particulièrement avantageux pour la différenciation d’un grand nombre de COV et des qualité olfactives associées, beaucoup de signaux de mesure numériques pouvant être obtenus pour chaque COV ou mélange de COV. La signature à analyser devient alors plus simple à associer avec la stimulation appropriée. De façon synergique avec une génération de stimulation multimodale complexe, utilisant deux stimulations de classes ou de combinaisons de classes différentes comme indiqué ci-dessus, la différenciation par un sujet d’un nombre important de COV et leur qualités olfactives peut être améliorée.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, les capteurs du réseau de capteur comprennent des récepteurs associés à des transducteurs configurés pour délivrer des signaux numériques à partir de grandeurs physiques émises par les récepteurs en contact avec un composé volatile ou mélange de composés volatiles. De tels capteurs sont par exemple les capteurs d’appareil de détection connu sous la dénomination de « nez électronique » ; un nez électronique, connu de l’état, est un appareil permettant de détecter et d'analyser des composés volatiles ou mélanges de composés volatiles, et plus particulièrement des composés volatiles odorants. Les nez électroniques sont par exemple décrits dans l’article de revue [Réf. 4], Voir aussi la demande de brevet publiée FR 3120445 [Réf. 5], la demande de brevet publiée WO2018/158458 [Réf. 6] ou la demande de brevet publiée W02022/053690 [Réf. 7], De tels capteurs ont l’avantage d’être non spécifiques, c’est-à-dire qu’ils ne sont pas configurés pour la détection d’un composé volatile unique. De tels capteurs procurent pour un composé volatile ou un mélange de composés volatile, une signature olfactive unique, c’est-à- dire un vecteur de dimension donnée, spécifique du composé volatile ou mélange de composé volatile.
La consigne de stimulation multimodale est alors déterminée à partir de ladite signature olfactive, par exemple, mais non nécessairement, au moyen d’une loi de transformation.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, le procédé selon le premier aspect comprend en outre une étape d’apprentissage permettant au sujet d’associer la stimulation multimodale audit composé volatile ou mélange de composés volatiles ou à une qualité olfactive associée audit composé volatile ou mélange de composés volatiles.
La présente description a pour objet, selon un deuxième aspect, un système de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet, comprenant : un réseau de capteurs configuré pour la détection d’un composé volatile ou d’un mélange de composés volatiles afin de produire une pluralité de signaux de mesure numériques associée de façon unique audit composé volatile ou au mélange de composés volatiles; une unité de traitement configuré pour générer, à partir de laite pluralité de signaux de mesure numériques, une consigne de stimulation multimodale comprenant au moins un premier signal de stimulation du système trigéminal et au moins un deuxième signal de stimulation du système trigéminal, de nature physique et/ou chimique différente de celle du premier signal de stimulation; une pluralité d’actionneurs configurés pour stimuler le système trigéminal du sujet avec ledit au moins un premier signal de stimulation et avec ledit au moins un deuxième signal de stimulation. Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, les capteurs du réseau de capteur comprennent des récepteurs associés à des transducteurs configurés pour délivrer des signaux numériques à partir de grandeurs physiques émises par les récepteurs en contact avec un composé volatile. De tels capteurs sont avantageux car ils sont non spécifiques ; ils sont utilisés notamment dans les nez électroniques connus de l’état de l’art.
Néanmoins, d’autres types de capteurs connus de l’homme du métier peuvent être utilisés, qui sont spécifiques à certains composés volatiles. Il s’agit de capteurs configurés pour la détection d’un composé volatile spécifique, par exemple un gaz ; il s’agit par exemple de capteurs configurés pour la détection de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone, de méthane, etc.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, le réseau de capteurs comprend au moins 2 capteurs, par exemple entre 2 et environ 300 capteurs, avantageusement entre 2 et environ 150 capteurs, avantageusement entre environ 30 et environ 150 capteurs.
Selon un exemple, le réseau de capteurs comprend au moins 5, et de préférence au moins 10, et plus préférentiellement au moins 15 capteurs physico-chimiquement différents. Plus particulièrement, les récepteurs peuvent être physico-chimiquement différents entre ces capteurs. Par « physico-chimiquement différents » on entend que les capteurs, le cas échéant les récepteurs, présentent des propriétés physico-chimiques différentes, de sorte que leur interaction avec un composé organique volatil diffère entre eux. Ainsi, un nombre plus important de COV peuvent être différenciés par le système. Un plus grand nombre de données différentes et de signatures de capteurs peuvent être obtenues. De façon synergique avec éventail plus important de perceptions sensorielles pouvant être générées par le système et dans le procédé, la différenciation par le sujet d’un nombre important de COV et leur qualités olfactives peut être améliorée. Notons qu’un type de capteur peut être présents en plusieurs exemplaires, par exemple en au moins deux réplicas, ou de façon équivalentes en au moins deux exemplaires, sur le réseau de capteurs.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, ledit au moins un premier actionneur et ledit au moins un deuxième actionneur sont choisis parmi : un actionneur thermique, par exemple un actionneur thermoélectrique (voir par exemple [Réf. 8]), un actionneur électrique (voir par exemple [Réf. 9]), un actionneur mécanique, par exemple un actionneur électromécanique, par exemple un transducteur piézoélectrique (voir par exemple [Réf. 10]), un actionneur chimique, comprenant par exemple un micro-distributeur piézoélectrique (par exemple un microdistributeur piézoélectrique ou « Piezoelectric Micro-Dispensers », de la société Physik Instrumente©). Bien entendu, plusieurs actionneurs pourront être intégrés dans un dispositif multimodal unique.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, ledit au moins un premier signal de stimulation et/ou ledit au moins un deuxième signal de stimulation est variable en fonction du temps.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la génération de la consigne de stimulation multimodale par l’unité de traitement comprend une étape de projection dans un espace à P dimensions, où P est supérieur ou égal à 2 et strictement inférieur au nombre de signaux de mesure numériques de ladite pluralité de signaux de mesure numériques.
Selon un exemple, les actionneurs sont non implantés.
Brève description des figures
D’autres avantages et caractéristiques de la technique présentée ci-dessus apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faite par référence aux figures dans lesquelles :
La Fig. 1A, une figure illustrant de façon schématique une implémentation d’un exemple d’un système de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description, chez un sujet ;
La Fig. 1 B, un schéma illustrant le système trigéminal chez l’être humain ;
La Fig. 2, un diagramme représentant les différents éléments d’un exemple d’un système de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description ;
La Fig. 3A, une figure illustrant une pluralité de signaux de mesure déterminés en fonction du temps, en u.a. ;
La Fig. 3B, une figure illustrant une carte d’odeur montrant deux signatures olfactives de deux composés volatiles mesurées par un réseau de capteur dans un exemple d’un système de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description ;
La Fig. 4, un schéma illustrant des étapes de génération d’une consigne de stimulation multimodale dans un procédé de substitution sensorielle de l’odorat, selon un exemple de réalisation ;
La Fig. 5, des schémas illustrant des exemples de perceptions sensorielles, associées à des qualités olfactives correspondant à différents composés volatiles, dans une mise en œuvre d’un exemple de procédé de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet selon la présente description ; La Fig. 6, un exemple d’une matrice de transformation utilisée dans un procédé de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet selon la présente description ;
La Fig. 7, un schéma illustrant un exemple d’un système de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description, implémenté sur un sujet ;
La Fig. 8A, un schéma illustrant un exemple d’implantation d’un actionneur pour la mise en œuvre d’un procédé selon la présente description ;
La Fig. 8B, un schéma montrant plus en détail l’actionneur illustré sur la Fig. 8A ;
La Fig. 8C, un schéma illustrant un exemple d’un actionneur pour un système de substitution sensorielle de l’odorat d’un sujet selon la présente description ;
La Fig. 9, un graphique illustrant l’effet de l’intensité de la stimulation électrique sur la perception par un sujet ;
La Fig. 10, un graphique illustrant la perception de sujets associée à des stimulations unimodale, bimodales et trimodales.
Dans les différents modes de réalisation qui vont être décrits par référence aux figures, des éléments semblables ou identiques portent les mêmes références.
Description détaillée de l’invention
Dans la description détaillée qui suit, seuls certains modes de réalisation sont décrits en détails pour assurer la clarté de l’exposé mais ces exemples ne visent pas à limiter la portée générale des principes ressortant de la présente description.
Les différents modes de réalisation et aspects décrits dans la présente description peuvent être combinés ou simplifiés de multiples manières. En particulier, les étapes des différents procédés peuvent être répétées, interverties, exécutées en parallèle, sauf précision contraire.
La Fig. 1A illustre de façon schématique une implémentation d’un exemple d’un système 200 de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description, chez un sujet 10 et la Fig. 1 B représente un schéma illustrant le système trigéminal chez l’être humain.
Comme illustré sur la Fig. 1A, le procédé de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description comprend la détection d’un composé volatile ou d’un mélange de composés volatiles 15 au moyen d’un réseau de capteurs d’un système 200 de substitution sensorielle de l’odorat qui sera décrit plus en détails par la suite au moyen de la Fig. 2. Le réseau de capteurs produit, pour un composé volatile ou mélange de composés volatiles 15, une pluralité de signaux de mesure numériques à partir desquels est générée une consigne de stimulation multimodale comprenant au moins un premier signal de stimulation du système trigéminal et au moins un deuxième signal de stimulation du système trigéminal, de nature physique et/ou chimique différente de celle du premier signal de stimulation. Le système trigéminal du sujet est alors stimulé par des actionneurs du système 200 qui permettent l’application des signaux de stimulation. Il en résulte pour le sujet 10 des perceptions sensorielles associées à des qualités olfactives 18.
Comme illustré sur la Fig. 1 B, le système trigéminal 11 est l’ensemble des structures nerveuses qui reçoivent des informations directement ou indirectement des 3 branches du nerf trijumeau. Le nerf trijumeau est le cinquième nerf crânien ; il permet une innervation sensorielle des régions de la tête, du nez, de la bouche et du visage. Il est divisé en trois branches : la branche ophtalmique, la branche maxillaire et la branche mandibulaire, reliées au cerveau et au système nerveux central par des relais nerveux au niveau du tronc cérébral. Le système trigéminal est impliqué dans une gamme variée de fonctions sensorielles (par exemple, la douleur, l'irritation, les sensations de chaud et de froid, les picotements, etc.). Le système trigéminal fait partie intégrante du système chimio-sensoriel qui est activé, directement et indirectement, par les odorants, c’est-à-dire des composés volatiles susceptibles d’interagir avec les récepteurs du système olfactif pour générer une perception olfactive.
Il apparait que l'olfaction qui résulte de l’excitation du nerf olfactif 12 et qui permet de percevoir les odeurs et les perceptions sensorielles trigéminales sont étroitement liées, du fait des connexions anatomiques et fonctionnelles dans la cavité nasale et dans le cerveau. Par exemple, la perception olfactive ou odeur d’un bonbon à la menthe est générée par le système olfactif et sa fraîcheur est générée par le système trigéminal. Ces sensations d'odeur et de fraîcheur sont intégrées dans le cerveau pour nous permettre de reconnaître et d'apprécier le bonbon à la menthe.
Grâce au procédé objet de la présente description, une personne ayant perdu l’odorat partiellement ou totalement, et équipée d’un tel système de substitution sensorielle de l’odorat objet de la présente description pourra détecter des composés volatiles, et plus particulièrement mais non exclusivement, des composés volatiles odorants, grâce à l’application des signaux de stimulation du système trigéminal. Un apprentissage préalable du patient pourra être effectué afin de lui permettre d'associer des composés volatiles ou mélanges de composés volatiles détectés par le système 200 à des perceptions sensorielles qui résultent de l’application des signaux de stimulation du système trigéminal. Une discrimination, mémorisation, reconnaissance de ces différentes perceptions sensorielles pourra alors être opérée, redonnant ainsi au patient la possibilité de faire le lien entre un composé volatile ou un mélange de composés volatiles, ou plus généralement une qualité olfactive associée à des composés volatiles ou mélanges de composés volatiles, et une activation de neurones en lien avec l’apprentissage.
La Fig. 2 schématise un diagramme représentant les différents éléments d’un exemple d’un système 200 de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description.
Le système 200 de substitution sensorielle de l’odorat comprend un réseau de capteurs 210 configuré pour la détection d’un composé volatile ou d’un mélange de composés volatiles.
Les capteurs du réseau de capteur 210 sont par exemple des capteurs d’un nez électronique, et sont décrits par exemple dans [Réf. 5], [Réf. 6] ou [réf. 7], Les capteurs du réseau de capteur comprennent dans ces exemples des récepteurs associés à des transducteurs configurés pour délivrer des signaux numériques à partir de grandeurs physiques émises par les récepteurs en contact avec un composé volatile. Les capteurs permettent ainsi de « photographier » un composé volatile ou un mélange de composés volatiles en générant une empreinte de reconnaissance ou signature olfactive associée à ce composé volatile ou mélange de composés volatiles.
Une technique de détection connue pour obtenir, en utilisation, une empreinte de reconnaissance est par exemple une technique basée sur lïnterférométrie Mach-Zehnder (plus connu sous l'acronyme MZI pour « Mach-Zehnder Interferometry»), et décrite par exemple dans [Réf. 7], Cette technique permet de détecter un changement local d'indice optique qui caractérise l'interaction d’un analyte présent dans un échantillon gazeux avec chaque récepteur du nez électronique. Plus précisément, l’analyte vient interagir par adsorption/désorption avec les récepteurs situés dans plusieurs sites sensibles distincts d’une surface de mesure fonctionnalisée. On détecte en temps réel un signal de mesure associé à chacun des sites sensibles, représentatif d’une variation d'un indice de réfraction due à une interaction de l'échantillon fluide avec le site sensible grâce à un déphasage détectable entre un bras de référence de l'interféromètre et un bras de détection sur lequel tout site sensible est disposé.
Bien entendu, d’autres techniques sont connues pour obtenir une empreinte de reconnaissance d’un composé volatile ou mélange de composés volatiles. Par exemple, des techniques basées sur l'imagerie par résonance plasmon de surface (plus connu sous l'acronyme SPR pour « Surface Plasmon Résonance »). Plus précisément, les récepteurs du nez électronique sont configurés pour mesurer tout changement d'indice de réfraction dû à une interaction de l'échantillon fluide avec tout site sensible grâce à un effet plasmonique. Une réflectivité de surface est mesurée au moyen d'une caméra (le transducteur) qui convertit les photons en signaux numériques. Dans une autre variante, les sites sensibles sont par exemple disposés sur une matrice de membranes vibrantes nano ou micro électromécanique (NEMS ou MEMS) afin de mesurer des variations de fréquence de résonance des membranes.
En utilisation, les capteurs du réseau de capteur 210 produisent une pluralité de signaux de mesure numériques Sm(t) associée de façon unique à un composé volatile ou à un mélange de composés volatiles.
Un exemple d’une pluralité de signaux de mesure numériques Sm(t) est représenté à titre d’exemple sur la Fig. 3A.
Les signaux de mesure numériques Sm(t) sont dans cet exemple des signaux optiques représentatifs d’une variation temporelle de l’indice de réfraction local du fait des interactions de l’analyte avec les récepteurs.
Les signaux de mesure numériques Sm(t) sont envoyés vers une unité de traitement 220 (Fig. 2) afin de produire une consigne de stimulation multimodale comprenant au moins un premier signal de stimulation du système trigéminal et au moins un deuxième signal de stimulation du système trigéminal, de nature physique et/ou chimique différente de celle du premier signal de stimulation.
Une pluralité d’actionneurs 230 (Fig. 2) sont configurés pour stimuler le système trigéminal du sujet avec ledit au moins un premier signal de stimulation et avec ledit au moins un deuxième signal de stimulation. Des actionneurs seront décrits plus en détails par la suite et peuvent comprendre des actionneurs électriques, thermiques, mécaniques, chimiques, etc.
Comme illustré sur la Fig. 2, l’unité de traitement peut comprendre, dans des exemples de réalisation, un module de prétraitement 222 et un module de calcul d’une stimulation multimodale 223.
Le module de prétraitement 222 reçoit les signaux de mesure numériques Sm(t) produits par le réseau de capteurs.
Des étapes de traitement des signaux de mesure numériques Sm(t) produits par le réseau de capteurs sont par exemple décrits dans [réf. 7], Dans des exemples de réalisation, le module de prétraitement 222 peut comprendre des algorithmes de calibration et/ou de correction de dérive pour corriger les signaux Sm(t) issus du réseau de capteur. Le module de prétraitement 222 peut comprendre également un algorithme de normalisation, par exemple pour obtenir pour chaque pluralité de signaux de mesure numériques une signature olfactive telle que représentée sur la Fig. 3B.
Des exemples de signatures olfactives 321 , 322 sont représentés à titre illustratif sur la Fig. 3B avec une représentation de type carte radar.
Sur la Fig. 3B, les chiffres sur le cercle représentent les numéros d’identification des capteurs utilisés. Les points sur la carte radar montrent pour chaque capteur identifié une valeur de signal normalisée.
Le module de prétraitement 222 peut comprendre également un algorithme visant à réduire la dimension de la signature olfactive. Il s’agit par exemple d’un algorithme de projection dans un espace à P dimensions, P avantageusement compris entre 2 et 4.
Ainsi, chaque signature olfactive obtenue à partir des signaux de mesure numériques Sm(t) peut être une signature brute, c'est-à-dire un vecteur dont les M composantes sont représentatives des intensités de réponse des M sites sensibles du réseau de capteurs , une signature normalisée, c'est-à-dire un vecteur dont les M composantes sont celles de la signature brute mais normalisées à l'aide d’une opération de normalisation telle que décrite par exemple dans [Réf. 7], une signature simplifiée obtenue à partir d'une analyse en composantes principales de la signature brute ou normalisée, c'est-à-dire un vecteur simplifié, les P <N composantes étant par exemple les projections de la signature brute ou normalisée dans le référentiel orthonormé défini par les P premiers axes principaux sur lesquels les projections dépassent un seuil prédéfini. Dans la suite de la description, on parlera simplement de signature olfactive pour la signature brute, la signature normalisée ou la signature réduite.
Un module de calcul 226 (Fig. 2) de la stimulation multimodale permet de calculer la consigne de stimulation multimodale par exemple à partir de la signature olfactive. Une telle signature olfactive est spécifique à un composé volatile ou à une combinaison de composés volatiles et peut donc être avantageusement utilisée pour en déduire une consigne de stimulation multimodale.
Comme illustré sur la Fig. 4, une consigne de stimulation multimodale 403 peut par exemple, mais non nécessairement, être déterminée à partir de la pluralité de signaux de mesure numériques au moyen d’une loi de transformation, représentée dans cet exemple par une matrice de transformation 402. Bien entendu, lorsqu’une série d’étapes de traitement sont appliquées à la pluralité de signaux de mesure numériques, comme décrit ci-dessus, la loi de transformation pourra être appliquée aux signaux résultants de ces étapes de traitement.
Comme cela est illustré sur la Fig. 4, la consigne de stimulation multimodale 403 peut comprendre plusieurs signaux de stimulation, dans cet exemple des signaux de stimulation thermique, électrique, mécanique, qui seront transmis à des actionneurs correspondants 231 , 232, 233, par exemple une électrode chauffante, une électrode d’émission d’un signal électrique, un actionneur générant une vibration.
A titre d’illustration, la Fig. 5 montre des schémas illustrant des exemples de consignes de stimulation multimodale associées à différentes perceptions olfactives, dans une mise en œuvre d’un exemple de procédé de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet selon la présente description.
Dans cet exemple, un nez électronique tel que décrit par exemple dans [Réf. 4] est utilisé pour produire, pour un composé volatile donnée, une signature olfactive.
Ainsi, dans un premier exemple, on cherche à substituer une perception sensorielle chez un sujet qui souffre d’hyposmie ou d’anosmie en lien avec un premier odorant 501 , par exemple la menthe. Le nez électronique permet d’établir une signature olfactive 503 du composé R- Carvone référencé 502 sur la Fig. 5 et composé majeur de la menthe. Comme expliqué précédemment, par exemple au moyen d’une loi de transformation, on établit, à partir de la signature olfactive, une consigne de stimulation multimodale permettant de générer des perceptions sensorielles 504 chez le sujet, dans cet exemple « chaud » et « peu irritant ». Un sujet pourra par exemple associer de telles perceptions sensorielles à une qualité olfactive 505 « agréable et comestible ».
Dans un deuxième exemple, on cherche à substituer une perception sensorielle chez le sujet d’un deuxième odorant 511 , par exemple du jasmin. Le nez électronique permet d’établir une signature olfactive 513 du composé acétate de benzyle référencé 512 sur la Fig. 5 et composé présent dans le jasmin. Comme expliqué précédemment, on établit, à partir de la signature olfactive, une consigne de stimulation multimodale permettant de générer des perceptions sensorielles 514 chez le sujet, dans cet exemple « chaud » et « modérément irritant ». Un sujet pourra par exemple associer de telles perceptions sensorielles à une qualité olfactive 515 « agréable et non comestible ».
Dans un troisième exemple, on cherche à substituer une perception sensorielle chez le sujet d’un troisième odorant 521 , dans cet exemple le bouc. Le nez électronique permet d’établir une signature olfactive 523 du composé acide hexanoïque 522, composé caractéristique de cet odorant. Comme expliqué précédemment, on établit, à partir de la signature olfactive, une consigne de stimulation multimodale permettant de générer des perceptions sensorielles 524 chez le sujet « modérément chaud » et « irritant ». Un sujet pourra par exemple associer de telles perceptions sensorielles à une qualité olfactive 515 « désagréable et non comestible ».
Dans des exemples de réalisation, une étape d’entraînement du sujet pourra permettre au sujet d’associer chacune des perceptions sensorielles 504, 514, 524, aux qualités olfactives 505, 515, 525, voir même, aux odorants eux-mêmes.
Par ailleurs, dans des exemples de réalisation, on pourra prévoir des étapes de définition des stimulation multimodales pour mieux correspondre à des perceptions sensorielles spécifiques pour un sujet. Ainsi, dans le cas de l’utilisation d’une loi de transformation, celle-ci pourra être adaptée au sujet.
Toujours à des fins d’illustration, la Fig. 6 représente un exemple d’une matrice de transformation qui pourrait être utilisée dans un procédé de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet, selon la présente description. La loi de transformation peut par exemple associer des signaux de mesure numériques associés de façon unique à un COV ou mélange de COV, à des signaux de stimulation choisis parmi des classes de nature physique ou chimique différentes, pour générer la consigne de stimulation multimodale. La loi de transformation peut associer des signaux de mesure numériques associés de façon unique à un COV ou mélange de COV avec un degré d’intensité d’un signal de stimulation et/ou une variation définie du signal de stimulation, et notamment selon les modalités énoncées en description.
Dans cet exemple, on cherche à appliquer deux signaux de stimulation du système trigéminal. Le premier signal de stimulation est un signal d’excitation thermique et le deuxième signal de stimulation est un signal d’excitation électrique comprenant des impulsions électriques générées avec une fréquence f variable.
Comme expliqué précédemment, une signature olfactive d’un composé volatil ou d’un mélange de composés volatiles donné, obtenue au moyen d’un nez électronique tel que décrit précédemment, contient une information à M dimensions correspondant aux M récepteurs du nez électronique. Par exemple, M = 64.
Dans cet exemple de réalisation, l’unité de traitement (220, Fig. 2) est configurée pour réduire la dimension de la signature, par projection dans un espace à P dimensions, par exemple P = 2. Une opération de projection dans un espace 2D est faite de manière connue, par exemple au moyen d’une analyse en composante principale. D’autres réductions de dimensionnalités sont possibles, par exemple par le biais d’un apprentissage machine par exemple.
Ainsi, une signature avec M=64 points devient un vecteur avec deux coordonnées X et Y calculées par le modèle. Le modèle impose par exemple que X et Y soient compris entre 0 et 1.
Dans un exemple de réalisation, pour déterminer le signal d’excitation électrique, on pourra procéder aux étapes suivantes.
Lors d’une étape de calibration (optionnelle), effectuée sur le sujet, on détecte une amplitude minimale qui est requise pour déclencher une perception sensorielle chez la personne. Dans cet exemple, on va proposer une stimulation électrique à amplitude fixe, c’est-à-dire qu’il n’y pas de variation d’amplitude de la stimulation en fonction de la valeur de X. Lors de cette même étape de calibration, on définit avec la personne une fréquence minimale détectée par la personne (appelée Fstim_mini), à l’amplitude de stimulation définie lors de la calibration.
Dans cet exemple, on choisit de stimuler à la fréquence Fstim_mini avec l’amplitude fixée pour X = 0. On choisit aussi de balayer la fréquence de stimulation jusqu’à une valeur maximale égale à 2 fois la fréquence de stimulation minimale, valeur maximale obtenue pour X = 1 .
Avec les hypothèses décrites plus hauts, pour X = 0, on veut une fréquence f = Fstim_mini et pour X = 1 , on veut une fréquence f = 2x Fstim_mini.
Dans le cas général, on obtient donc une fréquence f: f(X) = (X +1)* Fstim_mini ce qui correspond au coefficient 601 de la matrice illustrée sur la Fig. 6.
Dans un exemple de réalisation, pour déterminer le signal d’excitation thermique, on pourra procéder aux étapes suivantes.
Lors d’une étape de calibration (optionnelle), effectué sur la personne, on détecte une température minimale qui est requise pour déclencher une perception sensorielle chez la personne.
Dans cet exemple, on va proposer une durée fixe de stimulation thermique (par exemple 1 seconde). Autrement dit, il n’y pas de variation de la durée pendant laquelle la chauffe est appliquée en fonction de la valeur de Y.
Dans cet exemple, on applique ainsi, en opération, une stimulation thermique, notée SDthermique, pendant la durée fixe prédéterminée. On choisit que la valeur de la température T vaut SDthermique pour Y = 0. On choisit que la température T soit égale à SDthermique +5°C pour Y = 1 , par raison de sécurité (on ne veut pas dépasser un certain seuil). Dans le cas général, on obtient donc une température T:
T(Y) = 5*Y + SDthermique, ce qui correspond au coefficient 602 de la matrice illustrée sur la Fig. 6.
Il est ainsi possible, grâce à la consigne de stimulation modale déterminée à partir d’une pluralité de signaux de mesures numériques, d’offrir au sujet une substitution sensorielles de l’odorat beaucoup plus fine que celle proposée dans l’état de l’art, puisqu’il devient possible de générer chez le sujet une pluralité de perceptions sensorielles associés aux signaux de stimulation du système trigéminal, comme cela a été expliqué au moyen des exemples ci- dessus.
La Fig. 7 représente un schéma illustrant un exemple d’un système 200 de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description, implémenté sur un sujet 10.
Le système 200 de substitution sensorielle de l’odorat comprend un support 280 configuré pour être porté par le sujet, par exemple au moyen de branches qui se fixent derrière les oreilles. Le réseau de capteurs 210 configuré pour la détection d’un composé volatile ou d’un mélange de composés volatiles est, dans cet exemple, agencé sur le support, à proximité du nez du sujet. L’unité de traitement configurée pour produire une consigne de stimulation multimodale à partir de la pluralité de signaux de mesure produits par les capteurs, est par exemple située à distance, c’est-à-dire qu’elle n’est pas portée parle sujet. L’unité de traitement communique avec le réseau de capteurs par exemple au moyen d’un module Bluetooth 260, par exemple un module mettant en œuvre une technologie Bluetooth sans fil à courte portée et à faible puissance ou BLE, selon l’acronyme « Bluetooth Low Energy ». Le module Bluetooth 260 est connecté au réseau de capteurs 210 par des fils électriques 250 qui courent dans les branches du support 280 par exemple.
Le système 200 de substitution sensorielle de l’odorat comprend également dans cet exemple une pluralité d’actionneurs 230 configurés pour stimuler le système trigéminal du sujet avec des signaux de stimulation du système trigéminal établis par l’unité de traitement et transmis au moyen du module Bluetooth 260 et de fils électriques.
Une batterie pour le fonctionnement du système 200 est par exemple agencée dans une des branches latérales du support 280.
Bien entendu, on pourra envisager, dans des exemples de réalisation, un système 200 complètement miniaturisé dans lequel l’ensemble des éléments pourront être agencés dans le nez du sujet. La Fig. 8A illustre plus en détails un exemple d’implantation d’un actionneur pour la mise en œuvre d’un procédé selon la présente description et la Fig. 8B est un schéma montrant un exemple d’actionneur tel qu’illustré sur la Fig. 8A.
Dans l’exemple de la Fig. 8A, des actionneurs multimodaux 830 sont agencés sur les bords d’une pince 835 configurée pour être positionnée dans le nez, de telle sorte à pincer la paroi nasale. Les actionneurs multimodaux 830 sont alors en contact avec les parois intérieures externes du nez. La pince peut être maintenue sur la paroi nasale par exemple par des aimants (non représentés).
Comme cela est visible sur la Fig. 8B, les actionneurs multimodaux 830 peuvent être reliés à des fils 850, qui parcourent les branches du support 280 (Fig. 7).
La Fig. 8C est un schéma illustrant un exemple d’un actionneur multimodal 830 pour un système de substitution sensorielle de l’odorat selon la présente description.
L’actionneur multimodal 830 comprend dans cet exemple une électrode bimodale (électrique et thermique) avec des éléments chauffants 831 et des électrodes 832 pour l’application d’un signal électrique.
Plusieurs exemples particuliers de réalisation sont maintenant décrits à titre illustratif.
Exemple d’une connexion entre un système de capteurs artificiels et un stimulateur multimodal.
Selon cet exemple, le système combine un nez électronique et un stimulateur multimodal qui intègre des moyens de stimulation électrique, mécanique et thermique. Le système permet de présenter un COV ou un mélange de COV aux capteurs 210 du nez électronique et de convertir l’information chimique en une information digitale sous forme de signaux de mesure numériques, comme illustré en figure 2. Ces signaux peuvent notamment former une signature digitale associée au COV ou mélange de COV de façon unique, comme l’illustre la figure 3B. Sur la base de ces signaux de mesure, une information est envoyée au stimulateur afin de proposer au sujet humain une stimulation unimodale (électrique ou thermique ou mécanique), bimodale (électrique-mécanique, électrique-thermique, mécanique-thermique) ou trimodale (électrique-mécanique-thermique). La stimulation est envoyée dans la cavité nasale et perçue par le sujet humain, comme l’illustre la figure 1.
Exemple d’un test de l’effet de l’amplitude de la stimulation électrique sur des volontaires.
Une expérience menée sur 69 sujets humains dans laquelle une stimulation électrique de très faible intensité (903 : autour du seuil de détection) et une stimulation électrique de faible intensité (904 : deux fois le seuil) sont envoyées dans la cavité nasale du sujet (site : septum antérieur). Les résultats sont illustrés en figure 9 avec les effectifs 902 en fonction de l’intensité 901 appliquée. Différentes perceptions sont induites par des motifs de la même stimulation électrique présentée à des amplitudes différentes : la stimulation la plus forte induit une intensité perçue plus élevée.
Exemple d’un test avec des stimulations unimodale, bimodale et trimodale sur des volontaires.
Dans une expérience menée sur 6 participants volontaires, nous avons stimulé leur cavité nasale (septum antérieur) à l’aide de 7 types de stimulations différentes : unimodale (électrique E ou thermique T ou mécanique M), bimodale (électrique-mécanique EM, électrique-thermique TE, mécanique-thermique TM) et trimodale (électrique-thermique-mécanique TEM). Les participants devaient décrire leur perception de manière pluridimensionnelle selon les dimensions de picotement, vibration et chaleur. La valeur hédonique globale de la stimulation devait aussi être évaluée. La figure 10 illustre les résultats obtenus avec l’effectif 902 en fonction du type de perception (picotement : non hachuré, vibration : hachures verticales, chaleur : hachures horizontales). Les résultats ont montré que les stimulations unimodales n’évoquaient que des sensations en lien avec leur nature : picotement pour électrique, vibration pour mécanique et chaleur pour thermique. Par contre, quand ces stimulations sont combinées, les perceptions sont plus complexes : sensations piquantes et vibrantes pour électrique-mécanique, piquantes et chaudes pour électrique-thermique, et vibrantes et chaudes pour mécanique-thermique. Enfin, la stimulation trimodale a induit les 3 types de sensations (piquantes, vibrantes et chaudes). La valence hédonique des stimulations étaient également différentes : quand la stimulation comportait une composante thermique, elle était le plus souvent désagréable, alors que la stimulation mécanique seule (unimodale) était perçue comme plus agréable.
Exemples de stimuli pour les modes de stimulation chimique, électrochimique et
Pour la stimulation chimique, des microdistributeurs (connus en anglais sous le terme de « microdispensers » piézoélectriques, par exemple, peuvent permettre le dépôt localisé d’une ou plusieurs espèces chimiques pouvant simuler du froid (menthol), du chaud (capsaïsine), des sensations piquantes (acide organique faible, CO2), ou une sensation alcaline (ammoniaque diluée). D’autres types de microdistributeurs, autres que piézoélectriques, peuvent être envisagés. Il est préférable de prendre en compte une rémanence assez longue dans ce cas de stimulation chimique. Ces stimuli chimiques peuvent également être déposés dans la cavité nasale à l’aide d’un flux d’air. Pour la stimulation électromagnétique, une diode infra-rouge peut permettre de chauffer localement un tissu et a pour avantage d'avoir une inertie moindre qu'un système de chauffage résistif. Enfin, pour la stimulation électrochimique, en choisissant le matériau des électrodes, on peut procéder à l'hydrolyse de l'eau et obtenir des bulles de gaz qui auront un effet proche d'une stimulation mécanique.
Bien que décrite à travers un certain nombre d’exemples de réalisation détaillés, les systèmes et procédés de substitution sensorielle de l’odorat comprennent différentes variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l’homme de l’art, étant entendu que ces différentes variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l’invention, telle que définie par les revendications qui suivent.
Références
Réf. 1 : T. Hummel, et al “Position paper on olfactory dysfunction”, Rhinology Supplement 25, 1 - 30 (2017)
Réf 2: US 9517342
Réf 3: J. Brooks et al, “Stereo-Smell via Electrical Trigeminal Stimulation”, Pre-Print of CHI (2021)
Réf. 4: Karakaya et al, “Electronic Nose and Its Applications: A Survey”, International Journal of Automation and Computing, 17(2), 179-209 (2020)
Réf. 5 : FR 3120445
Réf. 6 : WO2018/158458
Réf. 7: WC2022/053690
Réf. 8: Skinner et al, “Variation in thermally induced taste response across thermal tasters”, Physiology & behavior, 188, 67-78 (2018)
Réf. 9: Scheibe et al, “Investigation of the topographical differences in somatosensory sensitivity of the human nasal mucosa”, Rhinology, 50(3), 290-293 (2012)
Réf. 10: Channer et al, “Middle Ear Implants: Historical and futuristic perspective”, Journal of Otology, Vol.6 No.2, 10 - 18 (2011)

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système (200) de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet (10), comprenant : un réseau de capteurs (210) configuré pour la détection d’un composé volatile ou d’un mélange de composés volatiles afin de produire une pluralité de signaux de mesure numériques associés de façon unique audit composé volatile ou au mélange de composés volatiles; une unité de traitement (220) configurée pour générer, à partir de ladite pluralité de signaux de mesure numériques, une consigne de stimulation multimodale comprenant au moins un premier signal de stimulation du système trigéminal et au moins un deuxième signal de stimulation du système trigéminal; une pluralité d’actionneurs (230) configurés pour stimuler le système trigéminal du sujet avec ledit au moins un premier signal de stimulation et avec ledit au moins un deuxième signal de stimulation, caractérisé en ce que l’au moins un deuxième signal de stimulation du système trigéminal est de nature physique et/ou chimique différente de celle de l’au moins un premier signal de stimulation, la nature physique et/ou chimique de chacun desdits premier et deuxième signaux de stimulation appartient à une classe ou une combinaison de classes de nature physique et/ou chimique parmi les suivantes : électrique, thermique, mécanique, électromagnétique, chimique, électro-chimique, ladite classe ou combinaison desdites classes étant distincte entre lesdits premier et deuxième signaux de stimulation.
2. Système de substitution sensorielle de l’odorat selon la revendication 1 , dans lequel les capteurs (210) du réseau de capteur comprennent des récepteurs associés à des transducteurs configurés pour délivrer des signaux numériques à partir de grandeurs physiques émises par les récepteurs en contact avec le composé volatile ou mélange de composés volatiles.
3. Système de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la nature physique et/ou chimique de l’au moins un premier signal de stimulation et de l’au moins un deuxième signal de stimulation est une nature physique et/ou chimique appartenant à une classe de nature physique et/ou chimique choisie parmi les suivantes : électrique, thermique, mécanique, chimique, électro-chimique, électromagnétique, le premier signal de stimulation et l’au moins un deuxième signal de stimulation appartenant à des classes différentes.
4. Système de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un parmi lesdits premier et deuxième signaux de stimulation comprend ou est une stimulation électrique et l’autre parmi lesdits premier et deuxième signaux de stimulation comprend ou est une stimulation mécanique.
5. Système de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’unité de traitement (220) et la pluralité d’actionneurs (230) sont configurés de sorte que ledit au moins un premier signal de stimulation et/ou ledit au moins un deuxième signal de stimulation est variable en fonction du temps, ledit au moins un premier signal et/ou ledit au moins un deuxième signal comprenant une ou plusieurs impulsions présentant : une ou plusieurs fréquences de répétition des impulsions, et/ou une ou plusieurs durées des impulsions, et/ou une intensité non nulle et non constante au cours du temps, sur au moins une partie dudit signal de stimulation.
6. Système de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pluralité d’actionneurs (230) sont configurés pour stimuler le système trigéminal du sujet avec ledit au moins un premier signal de stimulation dans un premier temps et avec ledit au moins un deuxième signal de stimulation dans un deuxième temps.
7. Système de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la génération de la consigne de stimulation multimodale par l’unité de traitement comprend l’application d’une loi de transformation.
8. Système de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la génération de la consigne de stimulation multimodale par l’unité de traitement comprend une étape de projection dans un espace à P dimensions, où P est supérieur ou égal à 2 et strictement inférieur au nombre (M) de signaux de mesure numériques de ladite pluralité de signaux de mesure numériques.
9. Système de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réseau de capteurs comprend au moins 5, et de préférence au moins 10, et plus préférentiellement au moins 15 capteurs physico- chimiquement différents.
10. Procédé de substitution sensorielle de l’odorat chez un sujet, comprenant: la détection d’un composé volatile ou d’un mélange de composés volatiles (15) au moyen d’un réseau de capteurs (210) pour produire une pluralité de signaux de mesure numériques (Sm(t)) associés de façon unique audit composé volatile ou mélange de composés volatiles ; la génération, à partir de ladite pluralité de signaux de mesure numériques, d’une consigne de stimulation multimodale, la consigne de stimulation multimodale comprenant au moins un premier signal de stimulation du système trigéminal et au moins un deuxième signal de stimulation du système trigéminal, de nature physique et/ou chimique différente de celle du premier signal de stimulation, et dans laquelle la nature physique et/ou chimique desdits premier et deuxième signaux de stimulation appartient à une classe ou une combinaison de classes de nature physique et/ou chimique parmi les suivantes : électrique, thermique, mécanique, électromagnétique, chimique, électro-chimique, ladite classe ou combinaison desdites classes étant distincte entre lesdits premier et deuxième signaux de stimulation ; la stimulation du système trigéminal du sujet par application de chacun desdits au moins un premier et deuxième signaux de stimulation au moyen d’une pluralité d’actionneurs (230).
11 . Procédé de substitution sensorielle de l’odorat selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un premier signal de stimulation et/ou ledit au moins un deuxième signal de stimulation est variable en fonction du temps, ledit au moins un premier signal et/ou ledit au moins un deuxième signal comprenant une ou plusieurs impulsions présentant : une ou plusieurs fréquences de répétition des impulsions, et/ou une ou plusieurs durées des impulsions, et/ou une intensité non nulle et non constante au cours du temps, sur au moins une partie dudit signal de stimulation.
12. Procédé de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un premier signal de stimulation et ledit au moins un deuxième signal de stimulation sont appliqués de façon décalée dans le temps.
13. Procédé de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel la génération de la consigne de stimulation multimodale comprend l’application d’une loi de transformation.
14. Procédé de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des quatre revendications précédentes, dans lequel la génération de la consigne de stimulation multimodale comprend une étape de projection dans un espace à P dimensions, où P est supérieur ou égal à 2 et strictement inférieur au nombre (M) de capteurs du réseau de capteurs.
15. Procédé de substitution sensorielle de l’odorat selon l’une quelconque des cinq revendications précédentes, comprenant en outre : une étape d’apprentissage permettant au sujet d’associer la stimulation multimodale audit composé volatile ou mélange de composés volatiles ou à une qualité olfactive associée audit composé volatile ou mélange de composés volatiles.
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WO2014168708A1 (fr) * 2013-04-10 2014-10-16 Virginia Commonwealth University Système d'implant olfactif
FR3063543B1 (fr) 2017-03-03 2022-01-28 Commissariat Energie Atomique Procede de calibration d'un nez electronique.
US20240024664A1 (en) * 2020-09-10 2024-01-25 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods of Treatment and Devices for Repair of Inflammatory, Neurotransmitter, Endocrine or Metabolic Issues
EP3968018B1 (fr) 2020-09-14 2024-10-30 Aryballe Capteur d'identification d'un échantillon de fluide et procédé d'application d'un test de qualification pour un tel capteur
FR3120445B1 (fr) 2021-03-08 2023-02-10 Aryballe Procédé de caractérisation d’un analyte présent dans un échantillon gazeux contenant au moins une espèce chimique parasite

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