FR2966927A1

FR2966927A1 - IMPROVED BODY THERMOMETER

Info

Publication number: FR2966927A1
Application number: FR1058990A
Authority: FR
Inventors: Claudine Gehin; Norbert Noury; Andre Dittmar; Jean Eric Lundy
Original assignee: Vigilio
Current assignee: Institut National des Sciences Appliquees de Lyon
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-04
Anticipated expiration: 2030-11-02
Also published as: FR2966927B1; WO2012059433A1

Abstract

L'invention concerne un thermomètre (T) non invasif pour la mesure d'une température corporelle (Tc) d'un sujet, le thermomètre étant destiné à être appliqué sur la peau (P) dudit sujet et comprenant une plaquette support (18) dont une surface extérieure est destinée à être en contact avec la peau (P) pour effectuer la mesure de température, le thermomètre comprenant deux éléments de mesure de la température, - le premier (16), en contact avec une zone centrale (C) de la plaquette support (18) de façon à mesurer une température (TP) au niveau de la peau (P) du sujet, le deuxième(19), excentré et en contact thermique avec la zone centrale (C) de la plaquette de mesure (18), - un isolant (10), présentant au moins une zone périphérique d'isolation au niveau de la plaquette support (18), et définissant en outre un canal thermique (100) dans lequel sont agencés les éléments de mesure (16,19).The invention relates to a non-invasive thermometer (T) for measuring a body temperature (Tc) of a subject, the thermometer being intended to be applied to the skin (P) of said subject and comprising a support plate (18). an outer surface of which is intended to be in contact with the skin (P) for measuring the temperature, the thermometer comprising two temperature measuring elements, the first (16) in contact with a central zone (C) of the support wafer (18) so as to measure a temperature (TP) at the level of the skin (P) of the subject, the second (19), eccentrically and in thermal contact with the central zone (C) of the measuring wafer (18), - an insulator (10), having at least one peripheral insulation zone at the support plate (18), and further defining a thermal channel (100) in which the measuring elements (16) are arranged. , 19).

Description

THERMOMETRE CORPOREL AMELIORE DOMAINE DE L'INVENTION IMPROVED BODY THERMOMETER FIELD OF THE INVENTION

L'invention concerne de manière générale les thermomètres non invasifs à utilisation biomédicale permettant de mesurer la température interne d'un sujet, et plus particulièrement le domaine de la thermométrie à annulation de flux. L'invention peut être mise en oeuvre dans diverses applications telles que la surveillance télémédicale. The invention generally relates to non-invasive thermometers for biomedical use for measuring the internal temperature of a subject, and more particularly the field of flow-canceling thermometry. The invention can be implemented in various applications such as telemedical surveillance.

ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART

En référence à la figure la, on rappelle que généralement, la température en surface Tp au niveau de la peau P d'un organisme n'est pas égale à la température centrale Tc que l'on souhaite généralement mesurer, puisque la température de la peau Tp est influencée par la température de l'environnement dans lequel se trouve l'organisme, et ne reflète donc pas la température centrale du corps Tc, seule susceptible de rendre compte d'un état critique. La simple mesure de la température de la peau Tp ne permet donc pas d'en déduire immédiatement la température centrale Tc. On parle alors d'un gradient de température entre la température centrale Tc et la température de peau Tp. Ce gradient de températures entraîne l'existence d'un flux thermique Q1 entre la température centrale Tc de l'organisme et la température de surface Tp. With reference to FIG. 1a, it is recalled that, generally, the surface temperature Tp at the level of the skin P of an organism is not equal to the central temperature Tc that it is generally desired to measure, since the temperature of the skin Tp is influenced by the temperature of the environment in which the organism is located, and therefore does not reflect the central temperature of the body Tc, the only one capable of accounting for a critical state. The simple measurement of the temperature of the skin Tp does not therefore make it possible to immediately deduce the central temperature Tc. This is called a temperature gradient between the central temperature Tc and the skin temperature Tp. This temperature gradient causes the existence of a thermal flow Q1 between the central temperature Tc of the body and the surface temperature Tp.

Le principe de la thermométrie à annulation de flux consiste à annuler le flux thermique Q1, de façon à obtenir une zone isotherme, de température égale à la température centrale Tc, au niveau de la peau P. Cette annulation de flux peut être obtenue en générant un flux thermique Q2 de même intensité et de sens opposé au flux thermique existant Q1 au moyen par exemple d'un élément chauffant situé sur la peau, comme représenté sur la figure lb, tirée de la thèse de T. A. PAUCHARD : « La température en médecine : intérêt clinique, techniques et modalités de mesure » (Université Claude Bernard - Lyon, 1992). En chauffant, le flux Q2 réchauffe les couches superficielles de la peau, originellement à la température Tp, jusqu'à atteindre la température centrale Tc. Une fois cette température atteinte, une zone isotherme de température Tc apparaît entre les zones superficielles de l'organisme et les zones centrales. L'apparition de cette zone isotherme correspond bien à une 1 annulation du flux thermique, puisqu'un flux thermique apparaît en présence d'un gradient de températures. C'est en détectant, avec un fluxmètre, l'annulation de ce flux thermique, qu'on en déduit l'existence d'une zone isotherme. The principle of the flow-canceling thermometry consists in canceling the heat flux Q1, so as to obtain an isothermal zone, of temperature equal to the central temperature Tc, at the level of the skin P. This cancellation of flow can be obtained by generating a thermal flux Q2 of the same intensity and in the opposite direction to the existing heat flow Q1 by means, for example, of a heating element located on the skin, as represented in FIG. 1b, taken from TA PAUCHARD's thesis: "Temperature in medicine : clinical interest, techniques and methods of measurement "(Claude Bernard University - Lyon, 1992). By heating, the stream Q2 warms the surface layers of the skin, originally at the temperature Tp, until the central temperature Tc is reached. Once this temperature is reached, an isothermal zone of temperature Tc appears between the superficial zones of the body and the central zones. The appearance of this isothermal zone corresponds to a cancellation of the heat flow, since a thermal flux appears in the presence of a temperature gradient. It is by detecting, with a flowmeter, the cancellation of this heat flow, that we deduce the existence of an isothermal zone.

L'annulation du flux thermique Q1 peut aussi être obtenue en collant à la peau un matériau 10 isolant thermiquement. Ainsi, la température de la peau Tp n'est plus modifiée par celle de l'air ambiant, et elle n'est plus influencée que par la température centrale Tc émettant le flux de chaleur Q1. Au contact de ce flux de chaleur, les couches superficielles de l'organisme se réchauffent progressivement, jusqu'à atteindre un équilibre avec les zones plus centrales de l'organisme, où la température vaut Tc. Il apparaît donc une zone isotherme entre les zones centrales et les zones superficielles de l'organisme, où la température vaut Tc, comme illustré sur les figures le et 1d. De la même manière, on déduit de l'absence de flux thermique l'existence d'une zone isotherme de température Tc dans les couches superficielles de la peau P. The cancellation of heat flow Q1 can also be achieved by adhering to the skin a thermally insulating material. Thus, the temperature of the skin Tp is no longer modified by that of the ambient air, and it is only influenced by the central temperature Tc emitting heat flow Q1. In contact with this heat flow, the superficial layers of the body heat up progressively, until reaching a balance with the more central zones of the body, where the temperature is Tc. There is thus an isothermal zone between the central zones and the superficial zones of the organism, where the temperature is equal to Tc, as illustrated in FIGS. 1a and 1d. In the same way, it is deduced from the absence of heat flow the existence of an isothermal zone of temperature Tc in the superficial layers of the skin P.

Il existe déjà dans l'état de la technique des thermomètres à annulation de flux, comportant au moins un élément chauffant et un fluxmètre. Plusieurs exemples sont donnés ci-après, illustrés sur les figures 2a, 2b et 2c, tirées de la thèse de T. A. PAUCHARD : « La température en médecine : intérêt clinique, techniques et modalités de mesure » (Université Claude Bernard - Lyon, 1992). There are already in the state of the art flow-canceling thermometers, comprising at least one heating element and a flux meter. Several examples are given below, illustrated in Figures 2a, 2b and 2c, taken from TA PAUCHARD's thesis: "Temperature in medicine: clinical interest, techniques and methods of measurement" (University Claude Bernard - Lyon, 1992) .

En référence à la figure 2a, un premier thermomètre par annulation de flux, le Deep Body Thermometer (DBT), est présenté (Fox, R.H. & Solman, A.J.: «A new technique for Monitoring the Deep Body Temperature in Man from the Intact Skin Surface », J. Physiol. 1971). Il est constitué d'un élément chauffant 1 et d'un fluxmètre réalisé par deux thermistances 2 séparées par une résistance thermique 3. Le capteur est collé à la poitrine du patient et mesure la température centrale selon la première méthode mentionnée ci-avant. With reference to FIG. 2a, a first flow-reversing thermometer, the Deep Body Thermometer (DBT), is presented (Fox, RH & Solman, AJ: "A new technique for Monitoring the Deep Body Temperature in Man from the Intact Skin Surface ", J. Physiol 1971). It consists of a heating element 1 and a flowmeter made by two thermistors 2 separated by a thermal resistance 3. The sensor is glued to the patient's chest and measures the core temperature according to the first method mentioned above.

Un autre thermomètre à annulation de flux est présenté en figure lb, le capteur « Coretemp » (Togawa et al., «A modifiéd Internai Temperature Measurement Device » Med. & Biol. Eng. May 1976), dont le fluxmètre est également constitué de deux thermistances 2' et d'une résistance thermique 3', mais qui se différencie du premier par la présence d'un anneau d'aluminium l' disposé autour du fluxmètre et qui chauffe la peau directement, constituant ainsi un chauffage annulaire sur la peau. La zone isotherme obtenue grâce au chauffage annulaire est ainsi plus large que pour le capteur précédent. Another flow-canceling thermometer is shown in Fig. 1b, the "Coretemp" sensor (Togawa et al., "Modified Internal Temperature Measurement Device" Med. & Biol Eng May 1976), whose fluxmeter also consists of two thermistors 2 'and a thermal resistance 3', but which is different from the first by the presence of an aluminum ring disposed around the fluxmeter and which heats the skin directly, thus constituting an annular heating on the skin . The isothermal zone obtained thanks to the annular heating is thus wider than for the previous sensor.

En figure 2c est présenté un autre thermomètre de l'état de la technique, (Fukuoka et al.: «Twenty-Four Hour Monitoring of Deep Body Température with a Novel Flexible Probe »J. Biomed. 1987) utilisant un capteur flexible fabriqué à partir de feuilles de caoutchouc de silicone 4 et un élément chauffant 1", et dont le fluxmètre thermique 2" est composé de 54 thermocouples en série disposés de chaque coté d'une feuille de silicone. FIG. 2c shows another state-of-the-art thermometer (Fukuoka et al .: "Twenty-Four Hour Monitoring of Deep Body Temperature with a Novel Flexible Probe" J. Biomed, 1987) using a flexible sensor manufactured at from silicone rubber sheets 4 and a heating element 1 ", and whose thermal flowmeter 2" is composed of 54 thermocouples in series disposed on each side of a silicone sheet.

Toutefois, ces capteurs ne permettent pas d'effectuer un suivi en continu de la température sur plusieurs jours, car ils sont trop encombrants ou trop invasifs. De plus, ces thermomètres ne permettent pas de détecter et de prévenir de manière autonome une situation critique au moyen de seuils sur la valeur de la température ou des brusques variations de celle-ci. However, these sensors do not allow continuous monitoring of the temperature over several days, because they are too bulky or invasive. In addition, these thermometers are not able to detect and prevent autonomously a critical situation by means of thresholds on the value of the temperature or abrupt variations thereof.

En conséquence, un des buts de la présente invention est de fournir un dispositif de mesure d'une température corporelle, permettant de délivrer une mesure précise de la température centrale de l'organisme. Plus précisément, un but de la présente invention est de délivrer une mesure de la température précise à 0.1 degré près. Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a device for measuring a body temperature, to deliver a precise measurement of the central temperature of the body. More specifically, an object of the present invention is to deliver a measurement of the precise temperature to 0.1 degree.

Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif permettant de mesurer avec fiabilité la température centrale d'un organisme en continu, en transmettant les données obtenues sur cette température à un moniteur extérieur de manière à pouvoir alerter un tiers en cas de détection d'une situation critique, par exemple si la température du sujet portant le thermomètre chute ou augmente de façon anormale. Another object of the invention is to provide a device for reliably measuring the central temperature of an organism continuously, by transmitting the data obtained on this temperature to an external monitor so as to be able to alert a third party in the event of detection. a critical situation, for example if the temperature of the subject carrying the thermometer drops or increases abnormally.

A cet égard, l'invention propose un thermomètre non invasif de mesure de la température corporelle d'un sujet, le thermomètre étant destiné à être appliqué sur la peau dudit sujet et comprenant une plaquette support dont une surface extérieure est destinée à être en contact avec la peau du sujet pour effectuer la mesure de température, le thermomètre comprenant : ^ un premier élément de mesure de la température en contact avec une zone centrale de la plaquette support , de façon à mesurer une température au niveau de la peau du sujet, ^ un deuxième élément de mesure de la température, excentré, et en contact thermique avec la zone centrale de la plaquette de mesure, ^ un isolant présentant au moins une zone périphérique d'isolation au niveau de la plaquette support, l'isolant définissant en outre un canal thermique dans lequel sont agencés les deux éléments de mesure de la température. In this regard, the invention provides a non-invasive thermometer for measuring the body temperature of a subject, the thermometer being intended to be applied to the skin of said subject and comprising a support plate whose outer surface is intended to be in contact with the skin of the subject to perform the temperature measurement, the thermometer comprising: a first temperature measuring element in contact with a central zone of the support plate, so as to measure a temperature at the skin of the subject, a second temperature measuring element, eccentric, and in thermal contact with the central zone of the measuring wafer, an insulation having at least one peripheral insulation zone at the level of the support wafer, the insulation defining in in addition to a thermal channel in which are arranged the two elements of temperature measurement.

Avantageusement, mais facultativement, l'invention comprend au moins l'une des caractéristiques suivantes : - le thermomètre comprend également un moyen de chauffage en contact thermique avec les deux éléments de mesure de la température. - Le canal thermique part de la zone centrale de la plaquette support et se termine au niveau d'une zone périphérique du thermomètre. - Le premier élément de mesure de la température est situé à une extrémité du canal thermique au niveau de la zone centrale de la plaquette support, et le deuxième élément de mesure de la température est situé à l'autre extrémité du canal thermique dans la zone périphérique du thermomètre. - Le thermomètre comprend en outre un ou plusieurs élément(s) de mesure réparti(s) le long du canal thermique. - Dans le canal thermique, le transfert thermique est opéré par une composition métallique, un polymère conducteur métallique ou un fluide caloporteur. - Le canal thermique débouche par une sortie au niveau de l'air ambiant externe au thermomètre. - Le canal thermique présente un premier tronçon sensiblement vertical au niveau de la zone centrale de la plaquette support et un deuxième tronçon sensiblement horizontal, parallèle à la plaquette de mesure. - La plaquette support possède une couche adhésive permettant au thermomètre d'être collé sur la peau du sujet. - Le thermomètre comprend en outre une unité de gestion permettant de réguler le moyen de chauffage et de déterminer une température centrale du sujet au moins à partir des températures mesurées au niveau des deux éléments de mesure de la température. - Le thermomètre comprend en outre une source d'alimentation intégrée. Advantageously, but optionally, the invention comprises at least one of the following features: the thermometer also comprises a heating means in thermal contact with the two elements for measuring the temperature. - The thermal channel starts from the central zone of the support plate and ends at a peripheral zone of the thermometer. The first temperature measuring element is located at one end of the thermal channel at the central zone of the support plate, and the second temperature measuring element is located at the other end of the thermal channel in the zone. thermometer device. - The thermometer further comprises one or more measuring element (s) distributed (s) along the thermal channel. - In the thermal channel, the heat transfer is operated by a metal composition, a conductive metal polymer or a heat transfer fluid. - The thermal channel leads to an outlet at the ambient air external to the thermometer. - The thermal channel has a first substantially vertical section at the central region of the support plate and a second substantially horizontal section parallel to the measuring plate. - The support plate has an adhesive layer allowing the thermometer to be stuck on the skin of the subject. - The thermometer further comprises a management unit for controlling the heating means and to determine a central temperature of the subject at least from the temperatures measured at the two temperature measuring elements. - The thermometer also includes an integrated power source.

DESCRIPTION DES FIGURES DESCRIPTION OF THE FIGURES

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, au regard des figures annexées, données à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquelles : - Les figures la, lb, le et ld représentent schématiquement les mécanismes de flux thermique intervenant dans la réalisation de l'invention, o La figure la représentant le gradient thermique physiologique et le flux thermique résultant, o La figure lb représentant le principe d'annulation de flux en utilisant un élément chauffant, o Les figures le et ld représentant le principe d'annulation de flux au moyen d'un isolant collé sur la peau. - Les figures 2a, 2b et 2c sont des représentations schématiques des thermomètres à annulation de flux selon l'état de la technique, o La figure 2a étant une vue éclatée du dispositif DBT o La figure 2b étant une vue en coupe du capteur Coretemp o La figure 2c étant une vue éclatée du capteur de Fukuoka et al. - La figure 3 illustre une représentation schématique, vue en coupe d'axe X-X défini en figures 4a et 4b, du thermomètre selon un mode particulier de l'invention. - Les figures 4a et 4b illustrent deux modes de réalisation possibles de la présente invention, en vue en coupe d'axe Y-Y défini en figure 3. Other features, objects and advantages of the present invention will appear on reading the following detailed description, with reference to the appended figures, given by way of non-limiting examples and in which: FIGS. and 1d schematically represent the heat flow mechanisms involved in the embodiment of the invention, where FIG. 1 represents the physiological thermal gradient and the resulting heat flux, FIG. 1b represents the principle of flow cancellation using a heating element. , Figures ld and ld representing the principle of cancellation of flow by means of an insulator glued to the skin. FIGS. 2a, 2b and 2c are diagrammatic representations of the flow-canceling thermometers according to the state of the art, FIG. 2a being an exploded view of the DBT device. FIG. 2b is a sectional view of the Coretemp sensor. FIG. 2c is an exploded view of the sensor of Fukuoka et al. FIG. 3 is a diagrammatic representation, in sectional view of the X-X axis defined in FIGS. 4a and 4b, of the thermometer according to one particular embodiment of the invention. FIGS. 4a and 4b illustrate two possible embodiments of the present invention, in cross-sectional view of the Y-Y axis defined in FIG.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

En référence à la figure 3, un dispositif T non invasif de mesure de la température centrale T, d'un sujet selon l'invention est représenté dans son contexte d'utilisation, c'est-à-dire posé sur la peau P dudit sujet. Pour pouvoir s'adapter aux contours de la peau, l'ensemble du thermomètre doit être souple et déformable. Comme indiqué ci-après, les différents matériaux constitutifs du thermomètre doivent être sélectionnés à cet effet. With reference to FIG. 3, a non-invasive device T for measuring the central temperature T of a subject according to the invention is represented in its context of use, that is to say placed on the skin P of said subject. To adapt to the contours of the skin, the entire thermometer must be flexible and deformable. As indicated below, the various constituent materials of the thermometer must be selected for this purpose.

Le thermomètre T comporte à sa base une plaquette support 18, conductrice thermiquement, qui est préférentiellement réalisée en matière polymère et étanche, et dont la surface inférieure 180 est en contact direct avec la peau P du sujet.5 Avantageusement, le thermomètre se présente sous la forme d'un patch adhésif, afin d'être porté en continu par le sujet. La plaquette support 18 présente alors sur sa face inférieure 180 un film adhésif. On donnera préférentiellement à ce patch, et donc à la plaquette support 18 une forme circulaire, de taille limitée pour minimiser la gêne occasionnée par le port en continu d'un tel patch, par exemple 4 à 5cm de diamètre. D'autres modes de réalisation du collage peuvent être mis en oeuvre, comme la réalisation sur la plaquette d'une surface texturée, de type «patte de gecko », afin que la plaquette support (18) adhère à la peau, ou le maintien de la plaquette en pression sur la peau, par exemple au moyen d'un patch adhésif recouvrant le thermomètre. Cette dernière option est cependant moins avantageuse car elle nécessite l'utilisation d'un dispositif externe encombrant. The thermometer T comprises at its base a thermally conductive support plate 18, which is preferably made of a polymer and waterproof material, and whose lower surface 180 is in direct contact with the skin P of the subject. Advantageously, the thermometer is presented under the shape of an adhesive patch, to be worn continuously by the subject. The support plate 18 then has on its underside 180 an adhesive film. This patch, and therefore the support plate 18, will preferably be given a circular shape, of limited size to minimize the inconvenience caused by the continuous wearing of such a patch, for example 4 to 5 cm in diameter. Other embodiments of the bonding may be implemented, such as the realization on the wafer of a textured surface, type "gecko paw", so that the support plate (18) adheres to the skin, or maintaining of the wafer under pressure on the skin, for example by means of an adhesive patch covering the thermometer. The latter option is however less advantageous because it requires the use of a bulky external device.

La plaquette support 18 présente une zone centrale C, sur laquelle est collé un premier élément de mesure de température 16, typiquement une thermistance à caractéristique négative, permettant la mesure de la température Tp de la peau du sujet. The support plate 18 has a central zone C, on which is bonded a first temperature measuring element 16, typically a negative characteristic thermistor, for measuring the temperature Tp of the skin of the subject.

Un deuxième élément de mesure 19 de la température, également préférentiellement une thermistance à caractéristique négative, est présent dans le thermomètre T à une position excentrée par rapport à la zone centrale C de la plaquette support 18, et en contact thermique avec celle-ci, ainsi qu'avec le premier élément de mesure de la température 16. Le contact thermique pourra être réalisé de différentes manières, comme nous allons le décrire dans la suite. A second temperature measuring element 19, also preferably a negative characteristic thermistor, is present in the thermometer T at an eccentric position with respect to the central zone C of the support plate 18, and in thermal contact therewith, as well as with the first element for measuring the temperature 16. The thermal contact can be made in different ways, as will be described hereinafter.

La face supérieure de la plaquette support 18 est recouverte par une structure isolante souple 10, collée sur la plaquette support 18, et constituée préférentiellement mais de manière non restrictive par une matière élastomère. The upper face of the support plate 18 is covered by a flexible insulating structure 10, bonded to the support plate 18, and preferably consisting of but not limited to an elastomeric material.

L'isolant 10 permet d'isoler thermiquement le premier élément de mesure de la température 16 de l'air environnant le sujet. On appellera dans la suite par « surface extérieure de l'isolant » les surfaces référencées 101 et 102 sur la figure 3. The insulator 10 thermally isolates the first element for measuring the temperature 16 of the air surrounding the subject. In the following, the term "outer surface of the insulator" will be referred to as the surfaces referenced 101 and 102 in FIG.

En outre, un canal thermique 100 est défini dans l'isolant 10, et dans lequel sont agencés le premier et le deuxième éléments de mesure de la température 16 et 19. Ce canal assure le contact thermique à ses deux extrémités et une résistance thermique entre les deux éléments de mesure de la température 16 et 19 et la plaquette support 18. . In addition, a thermal channel 100 is defined in the insulator 10, and in which are arranged the first and second temperature measuring elements 16 and 19. This channel provides thermal contact at both ends and a thermal resistance between the two temperature measuring elements 16 and 19 and the support plate 18..

L'isolant 10 peut être réalisé d'un seul tenant. Le canal thermique 100 y est alors réalisé soit par extraction de matière, soit en utilisant un gradient de conductivité thermique du matériau constituant l'isolant, de sorte qu'une partie soit conductrice thermiquement, définissant ainsi le canal thermique 100. The insulation 10 can be made in one piece. The thermal channel 100 is then made either by extraction of material, or by using a thermal conductivity gradient of the material constituting the insulator, so that a part is thermally conductive, thus defining the thermal channel 100.

Alternativement, l'isolant peut être constitué d'un empilement de couches, une première couche comprenant une cavité formant le canal thermique 100 et les éléments de mesure de la température 16,19 ; et une seconde couche, pleine, couvrant la première. Alternatively, the insulation may consist of a stack of layers, a first layer comprising a cavity forming the thermal channel 100 and the temperature measuring elements 16, 19; and a second layer, full, covering the first.

Dans le cas où le canal thermique 100 est une cavité formée dans l'isolant, le contact thermique entre les deux capteurs peut être réalisé en utilisant une composition métallique (typiquement du cuivre) ou certains polymères conducteurs thermiques ou encore un fluide caloporteur (pouvant être des graisses ou des huiles comme l'huile de ricin) présents dans la cavité. Le choix entre ces différentes options est un compromis avantageux entre une bonne conductivité thermique et une faible effusivité thermique. L'effusivité thermique décrit la rapidité avec laquelle un matériau absorbe des calories ; plus elle est faible, et plus le matériau atteint rapidement un équilibre thermique au contact de son environnement. De la sorte, le compromis entre bonne conductivité thermique et faible effusivité thermique permet d'obtenir un bon transfert de chaleur avec la peau et une faible inertie thermique, permettant un équilibrage rapide des températures. Des exemples de matériaux remplissant ces conditions sont l'aluminium (dont la conductivité est de 200W/m.K) ou le carbone (130W/m.K), In the case where the heat channel 100 is a cavity formed in the insulator, the thermal contact between the two sensors can be achieved by using a metal composition (typically copper) or certain thermal conducting polymers or a heat transfer fluid (which can be fats or oils such as castor oil) present in the cavity. The choice between these different options is an advantageous compromise between good thermal conductivity and low thermal effusivity. Thermal effusivity describes the speed with which a material absorbs calories; the lower it is, the faster the material reaches thermal equilibrium in contact with its environment. In this way, the compromise between good thermal conductivity and low thermal effusivity makes it possible to obtain good heat transfer with the skin and a low thermal inertia, allowing rapid temperature equilibration. Examples of materials fulfilling these conditions are aluminum (whose conductivity is 200W / m.K) or carbon (130W / m.K),

Dans le cas où le contact thermique est réalisé par un fluide caloporteur, il est avantageux que ce fluide caloporteur contienne de l'air, et encore plus avantageux que ce fluide soit de l'air. Ainsi, le canal thermique peut déboucher, à son extrémité distale, sur l'atmosphère environnant le thermomètre T pour que le deuxième élément de mesure de la température 19 se trouve en contact direct avec l'air à température ambiante Ta. In the case where the thermal contact is made by a coolant, it is advantageous for this coolant to contain air, and even more advantageous that this fluid is air. Thus, the thermal channel can lead, at its distal end, to the atmosphere surrounding the thermometer T so that the second temperature measuring element 19 is in direct contact with the air at room temperature Ta.

Dans un mode de réalisation avantageux, le canal thermique 100 part de la zone centrale C de la plaquette support 18 et termine au niveau d'une zone périphérique Z du thermomètre T. On préférera alors agencer le deuxième capteur de température 19 à l'extrémité distale du canal thermique, se trouvant au niveau de la zone périphérique Z, de sorte qu'il soit le plus éloigné possible du premier capteur de température 16. In an advantageous embodiment, the thermal channel 100 starts from the central zone C of the support plate 18 and ends at a peripheral zone Z of the thermometer T. It will then be preferable to arrange the second temperature sensor 19 at the end. distal of the thermal channel, located at the peripheral zone Z, so that it is the farthest possible from the first temperature sensor 16.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ce débouché peut avoir lieu sur une partie latérale 101 de l'isolant 10, comme c'est le cas dans la figure 3. According to a particular embodiment of the invention, this outlet can take place on a lateral portion 101 of the insulator 10, as is the case in FIG.

Préférentiellement, le canal peut être constitué d'un premier tronçon 1001 sensiblement vertical, situé au niveau de la zone centrale C, et d'un second tronçon 1002 sensiblement horizontal, et parallèle à la plaquette support 18. Ce second tronçon peut être rectiligne (Fig. 4a), ou courbe (Fig. 4b). Preferably, the channel may consist of a first substantially vertical section 1001, located at the central zone C, and a second segment 1002 substantially horizontal, and parallel to the support plate 18. This second section may be rectilinear ( Fig. 4a), or curve (Fig. 4b).

Selon un premier mode de réalisation du thermomètre T, permettant un fonctionnement appelé fonctionnement « actif », l'isolant 10 comporte également un moyen de chauffage 14, typiquement une résistance bobinée ou une céramique, en contact thermique avec les deux éléments de mesure de la température 16 et 19, ainsi qu'avec le canal thermique. Il se trouve dans la zone périphérique Z de la plaquette support 18, et peut se situer dans le corps du canal thermique ou préférentiellement dans une encoche réalisée dans l'isolant, en bordure du canal thermique, comme illustré respectivement en figures 3 et 4a. Préférentiellement, le moyen de chauffage 14 se trouve à proximité immédiate du deuxième élément de mesure de la température 19. Dans ce mode de réalisation, le canal thermique débouche à son extrémité distale sur l'air environnant le thermomètre. Le deuxième capteur de température 19 se trouve alors avantageusement à proximité de l'air ambiant afin de mesurer la température ambiante Ta. Le différentiel de température existant entre la température de la peau du sujet Tp et la température ambiante Ta, mesuré par les deux éléments de mesure de la température 16 et 19 engendre alors un flux thermique entre ces deux éléments. Or, il existe également un différentiel de température entre la température centrale Tc qu'on cherche à mesurer et la température de peau Tp. Il existe donc un flux thermique global, se propageant par le canal thermique, entre la zone où la température vaut Tc et la zone où se situe le capteur de température 19, où la température vaut Ta. According to a first embodiment of the thermometer T, allowing an operation called "active" operation, the insulator 10 also comprises a heating means 14, typically a wound resistance or a ceramic, in thermal contact with the two measuring elements of the temperature 16 and 19, as well as with the thermal channel. It is located in the peripheral zone Z of the support plate 18, and can be located in the body of the thermal channel or preferably in a notch made in the insulator, at the edge of the thermal channel, as illustrated respectively in FIGS. 3 and 4a. Preferably, the heating means 14 is in the immediate vicinity of the second temperature measuring element 19. In this embodiment, the thermal channel opens at its distal end on the air surrounding the thermometer. The second temperature sensor 19 is then advantageously close to the ambient air in order to measure the ambient temperature Ta. The temperature differential existing between the skin temperature of the subject Tp and the ambient temperature Ta, measured by the two temperature measuring elements 16 and 19 then generates a heat flow between these two elements. However, there is also a temperature differential between the central temperature Tc that one seeks to measure and the skin temperature Tp. There is therefore an overall heat flow, propagating through the thermal channel, between the zone where the temperature is Tc and the zone where the temperature sensor 19 is located, where the temperature is Ta.

En chauffant, un flux thermique va apparaître en direction de la zone centrale C où se trouve l'élément de mesure de la température 16. Ce flux va s'opposer au flux existant sous la peau pour créer une zone de flux nul, c'est-à-dire une zone isotherme de température Tc, dans le canal thermique entre les deux éléments de mesure 16 et 19. La température centrale Tc est alors déduite des mesures de températures par les éléments de mesure 16 et 19 : lorsque ces deux éléments mesurent la même température, on en déduit qu'ils sont dans une zone isotherme, et la valeur de la température mesurée est alors Tc. By heating, a heat flow will appear in the direction of the central zone C where the temperature measurement element 16 is located. This flow will oppose the flow existing under the skin to create a zero flux zone. that is to say an isothermal zone of temperature Tc, in the thermal channel between the two measuring elements 16 and 19. The central temperature Tc is then deduced from the temperature measurements by the measuring elements 16 and 19: when these two elements measure the same temperature, it is deduced that they are in an isothermal zone, and the value of the measured temperature is then Tc.

Selon un second mode de fonctionnement du thermomètre T, appelé fonctionnement « passif », le dispositif ne comporte pas de moyen de chauffage. Comme mentionné ci-avant, selon les modes de réalisation du canal thermique, celui-ci peut déboucher ou non sur la surface extérieure de l'isolant. Si le canal thermique ne débouche pas sur la surface extérieure de l'isolant, alors l'équilibre thermique est établi naturellement par l'isolant. Les deux éléments de mesure de la température 16 et 19 peuvent alors déterminer la température Tc de la même manière que précédemment, à savoir que lorsque ces deux éléments mesurent la même température, on en déduit qu'ils sont dans une zone isotherme, et la valeur de la température mesurée est alors Tc. En revanche, si le canal thermique débouche sur la surface extérieure de l'isolant, le dispositif comporte alors préférablement un ou plusieurs éléments additionnels de mesure de la température, dont trois sont représentés à titre d'exemple, avec les références 17a, 17b, et 17c, sur la figure 4b. Leur disposition à l'intérieur du canal thermique permet la mesure de la température en différents points du canal thermique, et l'établissement d'une cartographie du flux thermique au moyen d'un modèle expérimental préalablement déterminé. Préférentiellement, le deuxième tronçon 1002 du canal thermique employé pour ce mode de réalisation sera courbe, afin d'en augmenter la longueur et ainsi de faciliter la présence d'éléments additionnels de mesure de la température. According to a second mode of operation of the thermometer T, called "passive" operation, the device does not include heating means. As mentioned above, according to the embodiments of the thermal channel, it may or may not lead to the outer surface of the insulation. If the thermal channel does not open onto the outer surface of the insulation, then the thermal equilibrium is established naturally by the insulation. The two temperature measuring elements 16 and 19 can then determine the temperature Tc in the same manner as above, namely that when these two elements measure the same temperature, it is deduced that they are in an isothermal zone, and the value of the measured temperature is then Tc. On the other hand, if the thermal channel opens on the outer surface of the insulator, the device then preferably comprises one or more additional elements for measuring the temperature, of which three are represented by way of example, with the references 17a, 17b, and 17c, in Figure 4b. Their arrangement inside the thermal channel allows the measurement of the temperature at different points of the thermal channel, and the establishment of a mapping of the heat flow by means of a previously determined experimental model. Preferably, the second section 1002 of the thermal channel used for this embodiment will be curved in order to increase the length thereof and thus facilitate the presence of additional elements for measuring the temperature.

La cartographie du flux thermique ainsi obtenue, en corrélation avec le modèle expérimental préétabli - dépendant de divers paramètres tels que la position du thermomètre sur la peau, l'état général de la peau, les conditions de sudation, la géométrie du capteur, etc. - permet ainsi de recalculer la valeur de la température interne Tc à l' origine du flux thermique. The thermal flow map thus obtained, in correlation with the pre-established experimental model - depending on various parameters such as the position of the thermometer on the skin, the general state of the skin, the sweating conditions, the geometry of the sensor, etc. - Thus allows to recalculate the value of the internal temperature Tc at the origin of the heat flow.

De retour à la figure 3, une unité de gestion 12 dans le corps de l'isolant, typiquement un microcontrôleur, permet l'acquisition de la mesure à partir des éléments 16, 19 et du moyen de chauffage 14, son traitement (filtrage, conversion en unités interprétables, par exemple degrés Celsius, etc.) et sa mémorisation avant transmission. L'unité de gestion 12 comprend en outre des moyens de communication sans fil (non représentés sur la figure), dont l'antenne doit être placée dans le corps de l'isolant ou sur sa surface extérieure, pour pouvoir transmettre en continu certaines informations sur la température à un moniteur extérieur. Il est à remarquer que la transmission des informations n'interviendra pas à chaque instant de mesure de la température, mais seulement si la distance de la mesure à un seuil préétabli devient importante, ou si la dérivée de la mesure s'écarte significativement d'un autre seuil préétabli. Returning to FIG. 3, a management unit 12 in the body of the insulator, typically a microcontroller, makes it possible to acquire the measurement from the elements 16, 19 and the heating means 14, its processing (filtering, conversion into interpretable units, eg degrees Celsius, etc.) and its storage before transmission. The management unit 12 furthermore comprises wireless communication means (not shown in the figure), the antenna of which must be placed in the body of the insulator or on its outer surface, in order to be able to transmit certain information continuously. on the temperature to an outdoor monitor. It should be noted that the transmission of information will not occur at each moment of measurement of the temperature, but only if the distance from the measurement to a pre-established threshold becomes important, or if the derivative of the measurement deviates significantly from another pre-established threshold.

L'alimentation des éléments de mesure de la température 16, 19, du moyen de chauffage 14, des éventuels éléments de mesure additionnels 17a, 17b, 17c et de l'unité de gestion 12 est réalisée au moyen d'une source d'alimentation 13, préférentiellement une pile au lithium déformable. The supply of the temperature measuring elements 16, 19, the heating means 14, any additional measuring elements 17a, 17b, 17c and the management unit 12 is carried out by means of a power supply 13, preferably a deformable lithium battery.

A noter enfin que selon un mode de réalisation alternatif du thermomètre T, on pourra réaliser la plaquette support 18 dans le corps de l'isolant, l'ensemble étant constitué d'un matériau pouvant présenter un gradient de conductivité thermique, afin que sa base soit conductrice thermiquement. La plaquette support 18 est alors constituée de cette base. La structure isolante pourrait aussi présenter un gradient d'adhésivité, de sorte que la base soit adhésive et non le reste de la structure, pour remplacer le film adhésif de la plaquette support 18. De tels matériaux à gradients de fonctions nécessitent encore de nombreuses recherches, mais on sait déjà créer un tel gradient de propriétés en faisant varier progressivement certains paramètres moléculaires du matériau, ou en empilant des couches dont les paramètres moléculaires sont légèrement différents les uns des autres, de sorte à former ledit gradient de propriétés sur l'empilement. Un exemple de paramètre moléculaire peut être le paramètre de maille du réseau ou le taux de réticulation des chaines de polymères composant le matériau. Finally, it should be noted that according to an alternative embodiment of the thermometer T, the support plate 18 can be made in the body of the insulator, the assembly consisting of a material that can have a thermal conductivity gradient, so that its base be thermally conductive. The support plate 18 is then made of this base. The insulating structure could also have a stickiness gradient, so that the base is adhesive and not the rest of the structure, to replace the adhesive film of the carrier plate 18. Such feature gradient materials still require a lot of research , but it is already known to create such a property gradient by gradually varying certain molecular parameters of the material, or by stacking layers whose molecular parameters are slightly different from each other, so as to form said property gradient on the stack . An example of a molecular parameter may be the mesh parameter of the network or the rate of crosslinking of the polymer chains composing the material.

Claims

REVENDICATIONS1. Thermometer (T) non-invasive for measuring a body temperature (Tc) of a subject, the thermometer being intended to be applied to the skin (P) of said subject and comprising a support plate (18) whose outer surface is intended to be in contact with the skin (P) of said subject to perform the temperature measurement, the thermometer being characterized in that it comprises: a first measuring element (16) of the temperature, the element being in contact with a central zone (C) of the support plate (18), so as to measure a temperature (Tp) at the skin (P) of the subject, ^ a second element (19) for measuring the temperature, eccentrically, the element being in thermal contact with the central zone (C) of the measuring plate (18), an insulation (10) having at least one peripheral insulation zone at the level of the support plate (18), the insulation (10) further defining a thermal channel (100) in which are arranged the first and second temperature measuring elements (16, 19).

2. Thermometer according to claim 1, further comprising a heating means (14) eccentric with respect to the central zone (C) of the support plate (18), the heating means (14) being in thermal contact with the first and second temperature measuring elements (16, 19), as well as with the thermal channel (100).

Thermometer according to one of the preceding claims, in which the thermal channel (100) starts from the central zone (C) of the support plate (18) and ends at a peripheral zone (Z) of the thermometer ( T).

4. Thermometer according to claim 3, characterized in that the first element (16) for measuring the temperature is located at one end of the thermal channel at the central zone (C) of the support plate (18) and the second temperature measuring element (19) is located at the other end of the thermal channel (100) in the peripheral zone (Z) of the thermometer (T). . Thermometer according to one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises one or more measuring element (s) (17a, 17b, 17c) distributed (s) along the heat channel (100). 6. Thermometer according to one of claims 1 to 5, wherein a heat transfer takes place in the thermal channel, said transfer being operated by a metal composition, a conductive metal polymer or a heat transfer fluid. 7. Thermometer according to claim 6, wherein the coolant comprises air. 8. Thermometer according to claim 7, wherein the thermal channel (100) leads to an outlet (S) at the ambient air (A) external to the thermometer (T). 9. Thermometer according to claim 8, wherein the output (S) of the thermal channel (100) is arranged at a side wall (101) of the thermometer (T). 10. Thermometer according to claim 8 or 9, characterized in that the second element (19) for measuring the temperature is located at the output (S) of the thermal channel. 11. Thermometer according to one of the preceding claims, wherein the thermal channel (100) has a first portion (1001) substantially vertical at the central region (C) of the support plate (18) and a second section (1002). ) substantially horizontal, parallel to the measuring plate (18). 12. Thermometer according to claim 11, characterized in that the second section (1002) is rectilinear. Thermometer according to claim 11, characterized in that the second section (1002) is a curve. Thermometer according to one of the preceding claims, wherein the support plate (18) has an adhesive layer (180) or a textured surface allowing the thermometer (T) to be adhered to the skin (P) of the subject. 15. Thermometer according to one of the preceding claims, wherein the support plate (18) is circular. Thermometer according to one of the preceding claims, which further comprises a management unit (12) for regulating the heating means (14) and for determining a central temperature (Tc) of the subject at least from the measured temperatures. at the first and second temperature measuring elements (16,19). The thermometer of claim 16, wherein the management unit (12) further comprises means (122) for wireless communication of measurement or setting information. 18. Thermometer according to one of the preceding claims, which further comprises an integrated power source (13). The thermometer of claim 18, wherein the power source (13) is a deformable lithium battery.