FR2982483A1 - Dispositif et procede de stimulation otolithique - Google Patents

Abstract

Ce dispositif de stimulation otolithique (10) comporte un châssis (12) présentant un axe principal (D), un support (20) monté sur le châssis (12), mobile en translation (A, B) le long de l'axe principal et en rotation autour de cet axe principal, ce support (20) étant destiné à recevoir un sujet d'étude, des premiers moyens (16, 40, 42, 44, 48, 52, 54, 56, 62, 64, 66, 68, 70, 76, 78) de commande et de guidage d'une translation du support le long de l'axe principal, et des seconds moyens (24, 36, 38, 76) de commande et de guidage d'une rotation du support autour de l'axe principal. Il présente un mode de fonctionnement dans lequel les premiers (16, 40, 42, 44, 48, 52, 54, 56, 62, 64, 66, 68, 70, 76, 78) et seconds (24, 36, 38, 76) moyens de commande et de guidage sont combinés en une commande commune de déplacements du support (20) en translation en va-et-vient et en rotation pendulaire, ces déplacements étant simultanés, périodiques et synchrones entre eux.

Description

La présente invention concerne un dispositif de stimulation otolithique et un procédé de stimulation otolithique correspondant. Le système vestibulaire de l'oreille interne d'un être vivant, humain ou animal, constitue, avec la vision et la proprioception, le troisième capteur sensoriel périphérique fournissant en permanence au cerveau des informations sur la position et les déplacements dans l'espace. Ainsi le cerveau peut-il déclencher les réponses réflexes adéquates des muscles du corps et des yeux, ce qui assure le maintien de l'équilibre et d'une vision nette. Ce système vestibulaire est composé de trois canaux semi-circulaires sensibles aux accélérations angulaires et de deux organes dits « otolithiques », l'utricule et le saccule, sensibles aux accélérations linéaires. Depuis une quinzaine d'années, l'ultrastructure et la fonction des organes otolithiques ont fait l'objet de très nombreuses études expérimentales et cliniques qui en ont souligné le rôle essentiel dans le contrôle de l'équilibre. Il est ainsi établi que l'utricule et le saccule sont sensibles à trois types de stimulations : - l'accélération linéaire, selon les trois axes classiques des mouvements de tête (qualifiés généralement selon une terminologie anglo-saxonne de « pitch », « yaw » et « roll »), - le déplacement linéaire, tel que l'inclination de la tête selon ces trois axes, - la force de gravitation agissant vers le sol.

En réponse à ces stimulations, les organes otolithiques répondent par deux types de réflexes : les réflexes maculo-spinaux, aboutissant à une contraction très rapide de certains muscles du corps, illustrée par exemple par le mouvement réflexe de posture des passagers debout dans un train démarrant ou s'arrêtant rapidement, et les réflexes maculo-oculaires, aboutissant à une contraction des muscles oculo-moteurs permettant le maintien d'une vision nette. Mais il est également établi que les organes otolithiques exercent en permanence un contrôle des réponses canalaires (les déplacements linéaires de la tête atténuent les effets d'une stimulation rotatoire) ainsi que de certains paramètres cardio-respiratoires (les mouvements brusques du corps déclenchent des réponses adaptées de baro- et de chémorécepteurs protégeant des brusques chutes de pression artérielle).

Durant plus d'un siècle, l'exploration de la fonction vestibulaire a reposé exclusivement sur les réponses du système canalaire, et plus précisément sur celles du canal semi-circulaire externe, à une stimulation calorique ou rotatoire, soit d'une seule des cinq structures sensorielles de l'oreille interne.

Le système otolithique, pour sa part, a longtemps été sous-évalué, du fait de la méconnaissance de sa physiologie et des difficultés techniques inhérentes à ses modes particuliers de stimulation. Il est cependant bien connu aujourd'hui d'utiliser des méthodologies de stimulation statique, c'est-à-dire des méthodologies s'appliquant alors que le sujet d'étude (être humain ou animal) est au repos, pour étudier les fonctions vestibulaires et en particulier otolithiques d'un animal ou d'une personne. Ainsi, les Potentiels Evoqués Otolithiques (PEO) constituent un test d'investigation clinique de la fonction sacculaire. Ce test consiste à émettre des stimuli sonores brefs et de forte intensité puis à recueillir la réaction des muscles sterno-cléido-mastoïdiens à l'aide d'électrodes de surface correctement placées. Le test calorique consiste à enregistrer des réponses nystagmiques provoquées par des stimuli thermiques, à l'aide d'outils de nystagmographie. Enfin, le test de la Verticale Visuelle Subjective (VVS) consiste généralement à placer le sujet dans une pièce totalement noire ou à lui appliquer un système de vidéonystagmographie et à projeter une barre lumineuse qu'il doit replacer à la verticale alors que son champ de vision est en outre réduit. Il est également connu d'utiliser des méthodologies de stimulation dynamique, c'est-à-dire des méthodologies susceptibles de déclencher des troubles du système vestibulaire et notamment otolithique en provoquant des déplacements programmés du sujet. Elles sont de nature à permettre un diagnostic plus pertinent des troubles éventuels. Conformément à ces méthodologies de stimulation dynamique, l'invention s'applique plus particulièrement à un dispositif de stimulation otolithique comportant : un châssis présentant un axe principal, un support monté sur le châssis, mobile en translation le long de l'axe principal et en rotation autour de cet axe principal, ce support étant destiné à recevoir un sujet d'étude, des premiers moyens de commande et de guidage d'une translation du support le long de l'axe principal, des seconds moyens de commande et de guidage d'une rotation du support autour de l'axe principal.

Bien entendu, le sujet d'étude peut être tout être vivant pourvu d'un système vestibulaire comportant notamment des organes otolithiques, qu'il soit cliniquement malade, et dans ce cas il s'agit d'un patient, ou sain. Un dispositif de stimulation dynamique est par exemple décrit dans le brevet français publié sous le numéro FR 2 892 293 B1. Ce brevet porte plus précisément sur un dispositif de stimulation vestibulaire tridimensionnel robotisé. Il comporte un plateau destiné à recevoir un sujet à stimuler tel qu'un animal, ce plateau étant mobile en rotation autour d'un axe vertical, pour provoquer des mouvements de lacet) et en translation le long de cet axe. De la sorte, diverses fonctions vestibulaires, dont les fonctions otolithiques, peuvent être sollicitées ou perturbées. Cependant, les différentes combinaisons de mouvements prévues dans ce document ne permettent pas une investigation otolithique performante. Un autre dispositif de stimulation dynamique est décrit dans le brevet français publié sous le numéro FR 2 722 388 B1. Les PEO y sont évoqués et sont provoqués par une stimulation dynamique linéaire à l'aide d'un dispositif de test dans lequel des moyens d'entraînement sont prévus pour permettre un déplacement, en translation suivant au moins l'une des trois directions définissant l'espace et/ou en rotation suivant un des plans définissant l'espace, d'un équipage mobile dans lequel est placé le sujet d'étude. Cependant là encore, les différentes combinaisons de mouvements prévues ne permettent pas une investigation otolithique complète. Il peut ainsi être souhaité de prévoir un dispositif de stimulation otolithique qui permette de s'affranchir d'au moins une partie des problèmes et contraintes précités. Il est donc proposé un dispositif de stimulation otolithique comportant : un châssis présentant un axe principal, un support monté sur le châssis, mobile en translation le long de l'axe principal et en rotation autour de cet axe principal, ce support étant destiné à recevoir un sujet d'étude, des premiers moyens de commande et de guidage d'une translation du support le long de l'axe principal, des seconds moyens de commande et de guidage d'une rotation du support autour de l'axe principal, caractérisé en ce qu'il présente un mode de fonctionnement dans lequel les premiers et seconds moyens de commande et de guidage sont combinés en une commande commune de déplacements du support en translation en va-et-vient et en rotation pendulaire, ces déplacements étant simultanés, périodiques et synchrones entre eux.

Ainsi, en liant de façon synchronisée une translation en va-et-vient et une rotation pendulaire toutes deux périodiques du support sur lequel est disposé le sujet d'étude, il a été remarqué que de façon surprenante la stimulation otolithique était bien plus complète qu'avec les dispositifs connus de l'état de la technique, notamment grâce à son couplage avec une stimulation canalaire. Grâce à ce dispositif innovant, le système otolithique est donc testé sur sa capacité à influencer les réponses canalaires provoquées par la stimulation rotatoire, d'une part, et par la stimulation linéaire synchronisée à cette stimulation rotatoire, d'autre part. Par ailleurs, ce dispositif peut également contribuer à la rééducation des sujets atteints d'un déficit otolithique. De façon optionnelle, un dispositif de stimulation otolithique selon l'invention peut en outre comporter : au moins un capteur, des moyens de synchronisation de mesures prises par le capteur avec la période commune des déplacements en translation en va-et-vient et rotation pendulaire du support, et - des moyens de présentation de ces mesures synchronisées, et ledit au moins un capteur comporte au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué d'un dispositif de mesure vidéonystagmographique, d'un dispositif de mesure de paramètres cardiorespiratoires par pléthysmographie et d'un dispositif de mesure de paramètres musculaires par électromyographie. Grâce à cette synchronisation de la stimulation et des mesures, le diagnostic ou l'analyse des résultats est facilité. De façon optionnelle également, un dispositif de stimulation otolithique selon l'invention peut comporter une nacelle montée mobile en translation dans la direction de l'axe principal sur le châssis et un plateau tournant sur lequel est fixé un siège destiné à recevoir le sujet d'étude, le plateau tournant étant monté sur la nacelle, mobile en rotation autour de l'axe principal. De façon optionnelle également, la nacelle est motorisée en translation en va et vient le long de l'axe principal, le plateau tournant étant motorisé en rotation pendulaire par demi-tour sur la nacelle. De façon optionnelle également, les premiers et seconds moyens de commande et de guidage comportent des motoréducteurs électriques et un coffret électrique, par exemple fixé sur le châssis, conçu au moins pour une commande 35 combinée de ces motoréducteurs.

De façon optionnelle également, les premiers moyens de commande et de guidage comportent en outre au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué d'un frein électromagnétique, d'une résistance de freinage, d'au moins un détecteur de position, d'au moins un détecteur de fin de course et d'au moins un amortisseur de chute. Ces éléments de sécurité permettent de se prémunir d'une chute accidentelle du support et donc du sujet d'étude installé sur le support. De façon optionnelle également, un dispositif de stimulation otolithique selon l'invention peut comporter un sélecteur de mode entre : ledit mode de fonctionnement dans lequel les premiers et seconds moyens de commande et de guidage sont sollicités simultanément et en phase, dit premier mode, un deuxième mode de fonctionnement dans lequel seuls les premiers moyens de commande et de guidage sont sollicités, et un troisième mode de fonctionnement dans lequel seuls les seconds moyens de commande et de guidage sont sollicités. Ces différents modes permettent d'envisager toute une panoplie de stimulations permettant un diagnostic plus fin. De façon optionnelle également, les déplacements en translation en va-et- vient et en rotation pendulaire sont à variation sinusoïdale de vitesse, la vitesse moyenne en translation en va-et-vient étant notamment comprise entre 0,5 m/s et 1,5 m/s, la vitesse moyenne en rotation pendulaire étant notamment comprise entre 7 et 15 tours/mn, pour une amplitude du déplacement du support en translation comprise entre 1,2 et 2 mètres et une amplitude du déplacement du support en rotation en demi-tour. De façon optionnelle également, un dispositif de stimulation otolithique selon l'invention peut comporter des moyens de positionnement stable au sol, ces moyens étant prévus pour que, en positionnement stable du dispositif au sol, son axe principal soit vertical.

II est également proposé un procédé de stimulation otolithique comportant les étapes consistant à : placer un sujet d'étude sur un support monté sur un châssis de dispositif de stimulation otolithique présentant un axe principal, le support étant mobile en translation le long de l'axe principal et en rotation autour de cet axe principal, - commander et guider une rotation pendulaire du support autour de l'axe principal, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape consistant à commander et guider une translation en va-et-vient du support le long de l'axe principal, cette étape étant combinée à l'étape de commande et de guidage en rotation pendulaire de telle sorte que les déplacements du support en translation en va-et-vient et en rotation pendulaire soient simultanés, périodiques et synchrones entre eux. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement la structure générale d'un dispositif de stimulation otolithique selon une vue en élévation latérale et selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de stimulation otolithique de la figure 1, la figure 3 représente schématiquement le détail d'un panneau électrique de commande du dispositif de stimulation otolithique de la figure 1, la figure 4 est une vue en élévation de face du dispositif de stimulation otolithique de la figure 1, muni en outre d'une pluralité de capteurs, lorsqu'un sujet d'étude y est installé, et les figures 5 et 6 illustrent, à l'aide de diagrammes, des mesures fournies par le dispositif de stimulation otolithique de la figure 1. Le dispositif de stimulation otolithique 10 représenté schématiquement sur la figure 1 comporte un châssis 12 de forme générale parallélépipédique rectangle et présentant un axe principal D longitudinal centré. Sur la figure 1, cet axe principal D est plus précisément vertical. Une nacelle 14, de forme générale également parallélépipédique rectangle et de dimensions latérales légèrement inférieures à celles du châssis 12, est montée mobile en translation dans ce dernier. La mobilité en translation de la nacelle 14 est par exemple guidée par des galets 16 roulant dans des rails verticaux 18 (visibles sur la figure 2) du châssis 12, ces galets 16 étant fixés à la nacelle 14. Ainsi, la nacelle 14 est mobile en translation le long de l'axe principal D selon un mouvement en va-et-vient. Un support 20 est monté sur la nacelle 14, centré et mobile en rotation autour de l'axe principal D. Dans l'exemple considéré, ce support 20 est constitué : - d'un plateau tournant 22 de forme circulaire, centré sur l'axe principal D et reposant sur la base de la nacelle 14 par l'intermédiaire de roulements 24 de telle sorte qu'il soit mobile en rotation pendulaire sur la base de la nacelle 14 autour de l'axe principal D, et d'un siège 26 fixé sur le plateau tournant 22 et destiné à recevoir par exemple une personne en position assise. Ainsi, le support 20 destiné à recevoir la personne en observation est à la fois mobile en translation le long de l'axe principal D, grâce à la façon dont la nacelle 14 est montée sur le châssis, et mobile en rotation autour de ce même axe principal D, grâce à la façon dont il est lui-même monté sur la nacelle 14. Le siège 26 est plus précisément muni d'un appui-tête 28 reposant sur un cadre 30 fixé au plateau tournant 22 et s'étendant verticalement. Il est également encadré sur ses côtés d'organes de protection 32 fixés d'une part sur le plateau tournant 22 et d'autre part sur le cadre vertical 30. Il peut en outre être muni de ses propres accoudoirs 33. Enfin, un repose-pied 34 est prévu devant le siège 26 sur le plateau tournant 22. Le déplacement en rotation du plateau tournant 22, et donc du fauteuil 26, autour de l'axe principal D dans la nacelle 14 est engagé, accéléré, freiné, arrêté ou inversé à l'aide d'un motoréducteur 36 entraînant une roue 38 en contact avec le plateau tournant 22 sous ce dernier. Le motoréducteur 36 est lui-même placé sous le plateau tournant 22 dans l'espace laissé libre par les roulements 24 entre le plateau tournant 22 et la base de la nacelle 14. Le déplacement en translation du plateau tournant 22, et donc du fauteuil 26, le long de l'axe principal D dans la nacelle 14 selon deux sens opposés possibles A et B est engagé, accéléré, freiné, arrêté ou inversé à l'aide d'un motoréducteur 40, associé à un frein électromagnétique 42, entraînant un système de transmission à pignons et liaisons souples relié à la nacelle 14. Le motoréducteur 40 et le frein électromagnétique 42 sont par exemple fixés en partie supérieure du châssis 12. Le frein électromagnétique 42 est activé à chaque arrêt ou inversion de mouvement en translation, afin que cet arrêt ou cette inversion soit aussi rapide que possible et sollicite au minimum les organes mécaniques. En outre, le frein électromagnétique 42 peut remplir une fonction de sécurité : il est par exemple activé en cas de coupure de courant, ce qui permet d'interdire une chute accidentelle de la nacelle 14 en cas de coupure de l'alimentation du motoréducteur 40.

Le système de transmission comporte un pignon primaire 44, disposé sur le châssis 12 au dessus du motoréducteur 40 et directement entraîné en rotation par ce dernier autour d'un arbre primaire 46 perpendiculaire au plan de la figure 1. Le système de transmission comporte en outre un pignon secondaire 48, disposé sur le châssis 12, plus précisément sur l'axe principal D à la verticale de la nacelle 14, libre en rotation autour d'un arbre secondaire 50 perpendiculaire au plan de la figure 1. Le système de transmission comporte en outre une liaison souple primaire 52, entraînée par le pignon primaire 44 et entraînant le pignon secondaire 48, s'enroulant par conséquent autour des pignons primaire et secondaire. Enfin, le système de transmission comporte une liaison souple secondaire 54, entraînée par un pignon cranté 56 solidaire et coaxial du pignon secondaire 48, dont une extrémité est fixée à la partie supérieure de la nacelle 14 au voisinage de l'axe principal D et dont l'autre extrémité libre est reportée à l'arrière du châssis 12 par un pignon tertiaire 58 lui-même disposé en partie supérieure arrière du châssis 12. La liaison souple secondaire 54 est maintenue tendue par un contrepoids 60 fixé à son extrémité libre, la masse de ce contrepoids 60 équilibrant en outre le poids de la nacelle 14. Les liaisons souples primaire 52 et secondaire 54 sont par exemple des courroies crantées mais peuvent être plus généralement tous types de liaisons aptes à transformer en translation le mouvement de rotation des pignons (courroies, chaînes, etc). En termes de sécurité, outre le frein électromagnétique 42, le dispositif de stimulation otolithique 10 comporte un détecteur de position inférieur 62 et un détecteur de position supérieur 64. En pratique, lorsque la partie inférieure de la nacelle 14 atteint une position limite prédéterminée lors d'un déplacement en translation vers le bas (sens B), le détecteur de position inférieur 62 commande automatiquement l'arrêt puis l'inversion du déplacement. Lorsque la partie supérieure de la nacelle 14 atteint une autre position limite prédéterminée lors d'un déplacement en translation vers le haut (sens A), le détecteur de position supérieur 64 commande également automatiquement l'arrêt puis l'inversion du déplacement. Par ailleurs, en cas de dépassement accidentel de ces positions limites, des détecteurs de fin de course inférieur 66 et supérieur 68 sont prévus sur le châssis 12 pour stopper la nacelle 14 puis couper l'alimentation du motoréducteur 40. Enfin, en cas de rupture accidentelle du système de transmission, notamment des liaisons souples 52 ou 54, des amortisseurs 70 sont prévus en partie basse du châssis 12 pour recevoir la nacelle 14 et amortir sans danger sa chute. Ces amortisseurs de chute 70 évitent en outre toute casse mécanique. Le positionnement stable du dispositif de stimulation otolithique 10 dans son environnement est assuré à l'aide de vérins inférieurs 72 réglables, disposés sous le châssis 12 et destinés à reposer sur le sol. Il est en outre éventuellement amélioré à l'aide de vérins supérieurs 74 réglables, disposés au dessus du châssis 12 et destinés à faire pression contre le plafond. L'encombrement global du dispositif est tel qu'il doit pouvoir être installé dans toute salle de soins conventionnelle, ce qui induit une hauteur n'excédant généralement pas 3 mètres, un poids n'excédant généralement pas 200 kg, un encombrement inferieur à 90 cm sur au moins un coté pour un accès sans démontage et une puissance totale installée inferieure à 5 kW. Le dispositif doit être en outre conforme aux normes CEE et hospitalières. Il doit enfin être d'un maniement simple et sécurisé, afin d'être mis entre les mains d'un personnel ne requérant pas de qualification particulière.

La commande des déplacements en rotation et en translation du support 20 se fait par une commande des motoréducteurs 36 et 40 à partir d'un panneau électrique 76 qui peut être fixé au châssis 12. Ce panneau électrique de commande 76 sera détaillé en référence à la figure 3. Par ailleurs, le contrôle concret des motoréducteurs 36 et 40, assurant notamment la linéarité de leur accélération quel que soit le poids de la personne en observation ou les vérifications de sécurité avant toute prise en compte de commande, par exemple à l'aide d'une boucle de contrôle, est assuré de façon connue en soi par automate industriel, circuit électromécanique spécifique et/ou interface informatisée.

Au dessus du panneau électrique de commande 76, une résistance de freinage 78 est prévue pour dissiper les calories dues aux compensations exercées par un variateur de vitesse du motoréducteur 40 pour maintenir une vitesse moyenne identique en montée et en descente de la nacelle 14 dans son déplacement périodique de va-et-vient en translation. En particulier, ces calories sont dissipées lors du freinage du variateur de vitesse pendant les phases de descente. Le dispositif de stimulation otolithique 10 est représenté en vue de dessus sur la figure 2. On voit sur cette figure que le support 20 comportant le plateau tournant 22 et le siège 26 est mobile en rotation pendulaire autour de son axe central qui est également l'axe principal D. Cette rotation pendulaire est orientée alternativement dans un sens trigonométrique F ou anti-trigonométrique G. Elle est précisément guidée par un maintien du support 20 sur son axe D et par les roulements 24. Le guidage en rotation peut en outre être amélioré par la présence de roulements supplémentaires 80 sur la nacelle 14 disposés latéralement à la périphérie du plateau tournant 22.

Le déplacement du support 20 en va-et-vient et en translation le long de l'axe principal D est guidé par les rails verticaux 18 et commandé par le motoréducteur 40 selon un mouvement périodique de période réglable. Il comporte les phases suivantes, par exemple à partir d'une position initiale basse de la nacelle 14: accélération en montée, maintien éventuel à une vitesse de pointe, décélération en montée, arrêt, inversion, accélération en descente, maintien éventuel à une vitesse de pointe, décélération en descente, arrêt. Les variations périodiques de la vitesse de translation peuvent être prédéterminées librement mais peuvent en particulier suivre une fonction sinusoïdale. L'amplitude de ce déplacement périodique en va-et-vient peut être comprise par exemple entre 1,2 et 2 mètres, selon l'encombrement de la nacelle 14, la hauteur sous plafond disponible, le poids de la personne en observation mais afin aussi de disposer d'un temps appréciable de mesure. La vitesse moyenne au cours d'une période est par exemple comprise entre 0,5 m/s et 1,5 m/s, de manière à reproduire celles rencontrées par un individu au quotidien. Ces deux paramètres d'amplitude et de vitesse peuvent être réglables, mais dans le cas d'une variation sinusoïdale de la vitesse ils sont bien entendu liés par la période. Le déplacement du support 20 en rotation pendulaire autour de l'axe principal D est guidé par l'axe principal D, les roulements 24 et les roulements supplémentaires 80. Il est commandé par le motoréducteur 36 selon un mouvement périodique de période réglable. Il comporte les phases suivantes, par exemple à partir d'une position initiale orientée dans le sens G du plateau tournant 22: accélération dans le sens F, maintien éventuel à une vitesse angulaire de pointe, décélération dans le sens F, arrêt, inversion, accélération dans le sens G, maintien éventuel à une vitesse angulaire de pointe, décélération dans le sens G, arrêt. Les variations périodiques de la vitesse de rotation peuvent être prédéterminées librement mais peuvent en particulier suivre une fonction sinusoïdale. L'amplitude angulaire de ce déplacement périodique en rotation pendulaire peut être de 180°, soit un demi-tour. La vitesse angulaire moyenne au cours d'une période peut également être réglée, par exemple 7 à 15 tours/mn en vitesse moyenne, de manière à reproduire celles rencontrées par un individu au quotidien. Mais dans le cas d'une variation sinusoïdale de la vitesse angulaire, ces deux paramètres d'amplitude et de vitesse sont bien entendu liés par la période. Conformément à l'invention, il est prévu un mode de fonctionnement principal du dispositif de stimulation otolithique 10 dans lequel les déplacements précités du support 20 en rotation et translation périodiques sont simultanés et synchrones entre eux. Autrement dit, ces déplacements présentent la même période et leurs débuts et fins de périodes coïncident. Pour cela, dans ce mode de fonctionnement principal, les commandes des déplacements en rotation et en translation du support 20 sont combinées en une seule commande commune, à l'aide du panneau électrique 76 illustré de façon plus détaillée sur la figure 3. Le panneau électrique de commande 76 est relié électriquement aux motoréducteurs 36 et 40 pour commander leur démarrage, arrêt ou régler leurs paramètres. Il comporte un commutateur 82 entre un état hors tension (« 0 » ou « off ») et un état sous tension (« 1 » ou « on »). Ce commutateur 82 se présente par exemple sous la forme d'un bouton tournant à manette à deux positions. Il comporte en outre, conformément à un mode de réalisation de l'invention, un sélecteur de mode 84 entre ledit mode principal (mode de translation en va-et-vient et rotation pendulaire périodiques, simultanées et synchronisées, identifié par la position « 1 » du sélecteur de mode 84 sur la figure 3), un deuxième mode de translation en va-et-vient périodique seule (identifié par la position « 2 » du sélecteur de mode 84 sur la figure 3) et un troisième mode de rotation pendulaire périodique seule (identifié par la position « 3 » du sélecteur de mode 84 sur la figure 3). Le sélecteur de mode 84 se présente par exemple sous la forme d'un bouton tournant à manette à trois positions. Le panneau électrique de commande 76 comporte en outre un régulateur 86 de vitesse moyenne (de translation et/ou de rotation selon le mode sélectionné) se présentant sous la forme d'un potentiomètre commandé par un bouton tournant à positions multiples crantées, par exemple 11 positions crantées entre « 0 » et « 10 ».

II comporte en outre un déclencheur de cycle 88, un cycle étant par exemple prédéfini comme constitué d'une séquence de N (N = 5 par exemple, N pouvant être paramétré et contrôlé par automate industriel, circuit électromécanique spécifique ou ordinateur) allers-retours périodiques en translation et/ou N allers-retours périodiques en rotation pendulaire selon le mode sélectionné. Ce déclencheur de cycle 88 se présente par exemple sous la forme d'un bouton poussoir.

Il comporte en outre un bouton d'arrêt d'urgence 90, se présentant sous la forme d'un bouton poussoir, apte à interrompre un cycle à tout moment en maintenant le support 20 dans sa position courante. Ce bouton d'arrêt d'urgence 90 est de préférence aisément identifiable à l'aide d'une couleur particulière, le rouge par exemple, et/ou de symboles visuels spécifiques. Il comporte en outre un shunt 92 permettant de déplacer manuellement le support 20 pour le remettre dans une position initiale prédéterminée de départ de cycle, suite par exemple à un problème, ou mauvais réglage, ou appui sur le bouton d'arrêt d'urgence 90. Le shunt 92 se présente par exemple sous la forme d'un bouton interrupteur à clé avec appui maintenu. La position initiale de départ de cycle est par exemple celle dans laquelle la nacelle 14 est à mi-course dans son amplitude verticale de déplacement et dans laquelle le siège 26 est également à mi-course dans son amplitude angulaire de rotation. Enfin, le panneau électrique de commande 76 comporte un bouton de réarmement 94, se présentant par exemple sous la forme d'un bouton poussoir avec indicateur lumineux. Au début, au cours ou la fin de chaque cycle, l'indicateur lumineux de ce bouton de réarmement 94 s'éteint indiquant qu'un nouveau cycle ne peut être directement enclenché à l'aide du déclencheur 88. Il est nécessaire de réarmer le dispositif de stimulation otolithique 10 à l'aide de ce bouton de réarmement 94 (l'indicateur lumineux s'allume alors) pour réactiver le déclencheur 88. Il s'agit donc d'une sécurité interdisant un démarrage accidentel de cycle pendant qu'une personne monte ou descend du siège 26. De façon tout à fait classique, le panneau électrique de commande 76 peut par ailleurs comporter une poignée 96 d'ouverture du panneau permettant d'accéder aux circuits électriques pour la maintenance. La synchronisation des périodes de translation en va-et-vient et de rotation pendulaire des deux motoréducteurs 36 et 40 peut être assurée de différentes façons en pratique. Selon un premier mode de réalisation, les motoréducteurs 36 et 40 sont de type « brushless », leurs cartes électroniques de pilotage permettant alors une synchronisation directe de leurs fréquences pour qu'ils soient sollicités simultanément et en phase. Selon un second mode de réalisation, les motoréducteurs 36 et 40 sont asynchrones et possèdent chacun leur propre variateur de fréquence. Le motoréducteur 40 est cependant alors considéré comme principal, son variateur de fréquence envoyant à celui du motoréducteur 36 un signal de démarrage et d'arrêt. Le variateur de fréquence du motoréducteur 36 est réglé sur une consigne "temps", afin qu'il commande un demi-tour pendant une demi-période de translation verticale, de sorte que là encore les deux motoréducteurs soient sollicités simultanément et en phase. Le dispositif de stimulation otolithique 10 est représenté en vue de face sur la figure 4. Sur cette figure, il est en outre illustré lorsqu'il est muni d'une pluralité de capteurs et lorsqu'une personne P est installée en position assise sur le siège 26. Un premier capteur 98 est un dispositif de mesure vidéonystagmographique se présentant sous la forme d'une paire de lunettes intégrant des caméras à émission infra-rouge d'observation des yeux de la personne P. Un deuxième capteur 10 100 est un dispositif de mesure de paramètres cardiorespiratoires par pléthysmographie, se présentant sous la forme d'une pince destinée à être portée à l'un des doigts de la personne P, par exemple un dispositif de type Nexfin (marque déposée). Un tel capteur enregistre en continu la pression artérielle et le rythme cardiaque de la personne P. Un troisième capteur 102 est un dispositif de mesure de 15 paramètres musculaires par électromyographie, se présentant sous la forme d'électrodes destinées à être placées à des endroits particuliers, par exemple sur le cou de la personne P pour une prise de mesure sur les muscles cervicaux, ou autour des yeux, dans le dos, pour une électromyographie des muscles oculomoteurs, dorsaux et lombaires.

20 Tous les capteurs sont raccordés, avec ou sans fil, à un terminal 104 de synchronisation et de présentation des mesures. Ce terminal 104 est par exemple un ordinateur muni d'un écran 106, pour la présentation des mesures, et d'une unité centrale 108 pour le traitement, l'analyse éventuelle et la synchronisation des mesures avec la période des déplacements commandés. Il peut bien sûr en outre 25 comporter des périphériques classiques tels qu'un clavier 110, une souris (non représentée), une imprimante (non représentée) ou autres. Le terminal 104 est en outre raccordé, avec ou sans fil, au panneau électrique 76 et éventuellement également directement aux motoréducteurs 36 et 40, pour le contrôle de ces derniers. Le raccordement du terminal 104 au panneau électrique 76 30 peut aussi être exploité pour paramétrer le nombre N d'allers-retours et pour synchroniser les mesures avec les déplacements commandés en récupérant, par exemple à l'aide d'une carte d'acquisition pour ordinateur, les informations de commande accessibles depuis le panneau électrique 76 : position du sélecteur de mode 84, position du régulateur 86 de vitesse moyenne, actionnement du 35 déclencheur de cycle 88, du bouton d'arrêt d'urgence 90 ou du bouton de réarmement 94. En particulier, un actionnement du déclencheur de cycle 88 permet ainsi au terminal 104 d'activer l'acquisition des données fournies par les capteurs 98, 100, 102 en se synchronisant sur les déplacements du support 20. La carte d'acquisition pour ordinateur peut par ailleurs être pourvue d'un capteur de vitesse pour une estimation directe de la vitesse des motoréducteurs 36 et 40. Enfin, le terminal 104 peut être muni d'une carte de commande sous contrôle d'ordinateur, pour une émulation des organes de commande du panneau électrique 76 sur son écran. Un exemple de mesures présentées par le terminal 104 est donné en figure 5 en ce qui concerne le premier dispositif de mesure vidéonystagmographique 98. Ces mesures illustrent un exemple de nystagmus de l'oeil gauche engendré par l'exécution d'une demi-période 1/2T de cycle sur la personne P. En abscisse, l'échelle des temps peut être représentée explicitement en fonction de la demi-période temporelle des déplacements du support 20 (notamment la rotation pendulaire) pour aider l'utilisateur dans son analyse ou diagnostic. Un autre exemple de mesures présentées par le terminal 104 est donné en figure 6 en ce qui concerne le troisième dispositif 102 de mesure de paramètres musculaires. De même, en abscisse, l'échelle des temps peut être représentée explicitement en fonction de la période temporelle des déplacements du support 20 pour aider l'utilisateur dans son analyse ou diagnostic. La première courbe identifiée par la référence L représente l'activité des muscles lombaires pendant une demi-période de cycle. La deuxième courbe identifiée par la référence D représente l'activité des muscles paravertébraux dorsaux gauches pendant une même demi-période. La troisième courbe identifiée par la référence C représente l'activité des muscles cervicaux gauches pendant une même demi-période. En résumé, le fonctionnement du dispositif de stimulation otolithique 10 est le suivant : la personne P est installée sur le siège 26 en position assise, la tête immobilisée et centrée contre l'appui-tête 28, sanglée par une ceinture de sécurité (non représentée), les avant-bras posés sur les organes de protection 32 ou sur les accoudoirs 33 et les pieds calés contre le repose-pieds 34, l'utilisateur choisit la vitesse moyenne de translation et/ou rotation souhaitée à l'aide du régulateur 86, l'utilisateur choisit ensuite le mode souhaité à l'aide du sélecteur de mode 84, l'utilisateur lance ensuite un cycle de déplacements du support 20 à l'aide du déclencheur de cycle 88, en ayant éventuellement si nécessaire réarmé le dispositif de stimulation otolithique 10 à l'aide du bouton poussoir 94, les mesures sont relevées et présentées à l'utilisateur conjointement par le terminal 104 pendant l'exécution du cycle. Dans le mode de fonctionnement principal, un cycle démarre par exemple lorsque le support 20 est en position initiale de face (mi-course en rotation) et à égale distance de ses hauteurs minimale et maximale (mi-course en translation). Une phase préliminaire place le support en position haute et à 90° dans le sens F. Ensuite, pendant une demi-période, le support passe de sa position haute à sa position basse tout en faisant un demi-tour dans le sens G, en augmentant puis réduisant ses vitesses de translation et de rotation. Puis, pendant la demi-période suivante, le support passe de sa position basse à sa position haute tout en faisant un demi-tour dans le sens F, en augmentant puis réduisant ses vitesses de translation et de rotation. Ces déplacements se succèdent autant de fois que prédéfini dans le cycle selon la valeur de N. Bien sûr, ceci n'est qu'un exemple de cycle, sachant que le mode de fonctionnement principal impose seulement une synchronisation des déplacements périodiques en translation en va-et-vient et en rotation pendulaire. Il apparaît clairement qu'un dispositif de stimulation otolithique tel que celui décrit précédemment permet de réaliser un examen complet et pertinent de la fonction vestibulaire d'un sujet d'étude, animal ou être humain, incluant notamment une sollicitation spécifique des organes otolithiques. Les mesures prises conjointement à la stimulation périodique exercée par le dispositif à l'aide de dispositifs de vidéonystagmographie, pléthysmographie ou électromyographie fournissent en outre une aide précieuse pour l'établissement d'un diagnostic éventuel. On notera par ailleurs que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé de stimulation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Dans les revendications qui suivent, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant les revendications au mode de réalisation exposé dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents que les revendications visent à couvrir du fait de leur formulation et dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en oeuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de stimulation otolithique (10) comportant : un châssis (12) présentant un axe principal (D), un support (20) monté sur le châssis (12), mobile en translation (A, B) le long de l'axe principal et en rotation (F, G) autour de cet axe principal, ce support (20) étant destiné à recevoir un sujet d'étude (P), des premiers moyens (16, 40, 42, 44, 48, 52, 54, 56, 62, 64, 66, 68, 70, 76, 78) de commande et de guidage d'une translation (A, B) du support (20) le long de l'axe principal (D), des seconds moyens (24, 36, 38, 76, 80) de commande et de guidage d'une rotation (F, G) du support (20) autour de l'axe principal (D), caractérisé en ce qu'il présente un mode de fonctionnement dans lequel les premiers (16, 40, 42, 44, 48, 52, 54, 56, 62, 64, 66, 68, 70, 76, 78) et seconds (24, 36, 38, 76, 80) moyens de commande et de guidage sont combinés en une commande (88) commune de déplacements du support (20) en translation en va-et-vient (A, B) et en rotation pendulaire (F, G), ces déplacements étant simultanés, périodiques et synchrones entre eux.
2. 2. Dispositif de stimulation otolithique (10) selon la revendication 1, comportant en outre : au moins un capteur (98, 100, 102), des moyens (108) de synchronisation de mesures prises par le capteur avec la période commune des déplacements en translation en va-et-vient (A, B) et rotation pendulaire (F, G) du support (20), et des moyens (106) de présentation de ces mesures synchronisées, et dans lequel ledit au moins un capteur (98, 100, 102) comporte au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué d'un dispositif de mesure vidéonystagmographique 30 (98), d'un dispositif de mesure de paramètres cardiorespiratoires par pléthysmographie (100) et d'un dispositif de mesure de paramètres musculaires par électromyographie (102).
3. 3. Dispositif de stimulation otolithique (10) selon la revendication 1 ou 2, comportant une nacelle (14) montée mobile en translation dans la direction de l'axe 35 principal (D) sur le châssis (12) et un plateau tournant (22) sur lequel est fixé unsiège (26) destiné à recevoir le sujet d'étude (P), le plateau tournant (22) étant monté sur la nacelle (14), mobile en rotation autour de l'axe principal (D).
4. 4. Dispositif de stimulation otolithique (10) selon la revendication 3, dans lequel la nacelle (14) est motorisée en translation en va et vient (A, B) le long de l'axe principal (D), le plateau tournant (22) étant motorisé en rotation pendulaire (F, G) par demi-tour sur la nacelle (14).
5. 5. Dispositif de stimulation otolithique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les premiers (16, 40, 42, 44, 48, 52, 54, 56, 62, 64, 66, 68, 70, 76, 78) et seconds (24, 36, 38, 76, 80) moyens de commande et de guidage comportent des motoréducteurs électriques (36, 40) et un coffret électrique (76), par exemple fixé sur le châssis (12), conçu au moins pour une commande combinée de ces motoréducteurs (36, 40).
6. 6. Dispositif de stimulation otolithique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les premiers moyens de commande et de guidage (16, 40, 42, 44, 48, 52, 54, 56, 62, 64, 66, 68, 70, 76, 78) comportent en outre au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué d'un frein électromagnétique (42), d'une résistance de freinage (78), d'au moins un détecteur de position (62, 64), d'au moins un détecteur de fin de course (66, 68) et d'au moins un amortisseur de chute (70).
7. 7. Dispositif de stimulation otolithique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comportant un sélecteur de mode (84) entre : ledit mode de fonctionnement dans lequel les premiers (16, 40, 42, 44, 48, 52, 54, 56, 62, 64, 66, 68, 70, 76, 78) et seconds (24, 36, 38, 76, 80) moyens de commande et de guidage sont sollicités simultanément et en phase, dit premier mode, un deuxième mode de fonctionnement dans lequel seuls les premiers moyens de commande et de guidage (16, 40, 42, 44, 48, 52, 54, 56, 62, 64, 66, 68, 70, 76, 78) sont sollicités, et un troisième mode de fonctionnement dans lequel seuls les seconds moyens de commande et de guidage (24, 36, 38, 76, 80) sont sollicités.
8. 8. Dispositif de stimulation otolithique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les déplacements en translation en va-et-vient (A, B) et en rotation pendulaire (F, G) sont à variation sinusoïdale de vitesse, la vitesse moyenne en translation en va-et-vient étant notamment comprise entre 0,5 m/s et 1,5m/s, la vitesse moyenne en rotation pendulaire étant notamment comprise entre 7 et 15 tours/mn, pour une amplitude du déplacement du support en translation comprise entre 1,2 et 2 mètres et une amplitude du déplacement du support en rotation en demi-tour.
9. 9. Dispositif de stimulation otolithique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant des moyens (72) de positionnement stable au sol, ces moyens étant prévus pour que, en positionnement stable du dispositif (10) au sol, son axe principal (D) soit vertical.
10. 10. Procédé de stimulation otolithique comportant les étapes consistant à : placer un sujet d'étude (P) sur un support (20) monté sur un châssis (12) de dispositif de stimulation otolithique (10) présentant un axe principal (D), le support (20) étant mobile en translation (A, B) le long de l'axe principal (D) et en rotation (F, G) autour de cet axe principal (D), commander et guider une rotation pendulaire (F, G) du support (20) autour de l'axe principal (D), caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape consistant à commander et guider une translation en va-et-vient (A, B) du support (20) le long de l'axe principal (D), cette étape étant combinée à l'étape de commande et de guidage en rotation pendulaire de telle sorte que les déplacements du support (20) en translation en va- et-vient et en rotation pendulaire soient simultanés, périodiques et synchrones entre eux.