DISPOSITIF MEDICAL DE CONTRÔLE DE LA TEMPERATURE DU CORPS HUMAIN PAR UTILISATION DE LA TECHNOLOGIE PELTIER DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif médical qui vise à contrôler la température du corps humain. Ce type d'appareil est utilisé par exemple pour réaliser une hypothermie thérapeutique. 15 circulation sanguine qui prive les cellules du cerveau arrêt cardiaque après leur réanimation. L'arrêt cardiaque est l'arrêt de l'oxygène apporté cellules du cerveau étant très sensibles au conséquences d'un arrêt cardiaque peuvent et renouvelé en permanence par le sang. Les thérapeutique être catastrophiques. est de refroidir la manque d'oxygène, les le métabolisme et afin de ralentir du patient. Le dans les plus 10 ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE De nos jours, de plus en plus des patients qui souffrent d'un sont hospitalisés à cause de lésions cérébrales la de L'objectif de 20 température du l'hypothermie corps du patient ainsi limiter la consommation d'oxygène des cellules du cerveau et donc les préserver de ce manque d'oxygène. Cette thérapie nécessite d'agir au plus vite après la réanimation corps doit être porté à une température de 32°C 25 brefs délais. Des techniques invasives (refroidissement endo-vasculaire, refroidissement par voie intraveineuse, refroidissement intra pulmonaire, utilisation de cathéters) et non-invasives (packs de glace, couvertures de refroidissement, immersion dans de l'eau 30 froide, refroidissement crânienne) induisant une hypothermie thérapeutique existent aujourd'hui. Bien que les méthodes invasives soient très efficaces, elles ne sont pas facilement utilisables dans le contexte pré hospitalier, car elles ne sont ni portables, ni facile à administrer. Aujourd'hui, l'une des 35 méthodes non-invasives la plus utilisée est l'utilisation de packs de glace. Cette technique utilise le sang comme moyen de contrôle de la température centrale : la glace posée à des endroits stratégiques du corps agit sur la température du sang et ainsi refroidi le corps. Cependant, cette technique a de nombreux inconvénients : la glace fond ce qui empêche un refroidissement continu du corps humain. Le contrôle et la régulation de la température du corps humain ne peuvent donc pas avoir lieu. Cette technique nécessite également la production de glace dans un congélateur et sa conservation dans des bacs réfrigérés qui rend difficile son utilisation dans les milieux pré hospitaliers. Une autre méthode de régulation de la température du corps humain, qui utilise l'effet Peltier, est décrite dans la demande de brevet W08905129 (Al) - 1989-06-15 - APPARATUS FOR HEATING OR COOLING THE BODY. L'objet de cette invention est de fournir un dispositif pour chauffer ou refroidir une partie définie du corps humain ou d'un animal. Il comprend un échangeur de chaleur par fluide pour évacuer le flux thermique ainsi qu'un ventilateur sur la cellule de Peltier. L'invention a pour objectif de fournir un dispositif médical permettant d'induire une hypothermie thérapeutique qui soit plus simple et qui permette un contrôle précis de la température. En particulier l'invention a pour objectif de fournir un dispositif portable, pas encombrant et léger. EXPOSE DE L'INVENTION Le dispositif selon l'invention permet de contrôler la température centrale du corps humain. Il comprend au moins un élément thermoélectrique destiné à être en contact avec la peau, et un moyen de contrôle des dits éléments thermoélectriques en fonction de moyens de mesure de ladite température centrale du corps humain. Avantageusement les éléments thermoélectriques sont insérés dans un support adapté pour être mis en contact avec la peau. Ainsi le dit dispositif permet d'agir sur la température du corps par différents points de passage au niveau des veines principales.TECHNICAL FIELD OF CONTROLLING THE TEMPERATURE OF THE HUMAN BODY USING THE PELTIER TECHNOLOGY TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a medical device that aims to control the temperature of the human body. This type of device is used for example to achieve therapeutic hypothermia. 15 blood circulation that robs brain cells of cardiac arrest after resuscitation. Cardiac arrest is the cessation of oxygen brought to the brain cells being very sensitive to the consequences of cardiac arrest and can be constantly renewed by the blood. The therapies are catastrophic. is to cool the lack of oxygen, the metabolism and to slow down the patient. In today's world, more and more patients who are suffering from a hospitalization are hospitalized because of brain damage, the objective of 20 temperature of the patient's body hypothermia thus limiting the oxygen consumption of the brain cells and thus preserve them from this lack of oxygen. This therapy requires acting as soon as possible after the body resuscitation should be brought to a temperature of 32 ° C 25 short time. Invasive techniques (endovascular cooling, intravenous cooling, intra-pulmonary cooling, use of catheters) and non-invasive (ice packs, cooling blankets, immersion in cold water, cranial cooling) inducing hypothermia therapies exist today. Although invasive methods are very effective, they are not easily used in the pre-hospital setting because they are neither portable nor easy to administer. Today, one of the 35 most commonly used non-invasive methods is the use of ice packs. This technique uses blood as a means of controlling the central temperature: the ice placed in strategic places of the body acts on the temperature of the blood and thus cooled the body. However, this technique has many disadvantages: the ice melts which prevents a continuous cooling of the human body. The control and regulation of the temperature of the human body can not take place. This technique also requires the production of ice in a freezer and its storage in refrigerated containers that makes it difficult to use in pre-hospital settings. Another method of regulating the temperature of the human body, which uses the Peltier effect, is described in patent application WO-A-8905129 (A1) - 1989-06-15 - APPARATUS FOR HEATING OR COOLING THE BODY. The object of this invention is to provide a device for heating or cooling a defined part of the human body or animal. It includes a fluid heat exchanger to evacuate the heat flow and a fan on the Peltier cell. The invention aims to provide a medical device for inducing therapeutic hypothermia that is simpler and allows a precise temperature control. In particular the invention aims to provide a portable device, not bulky and lightweight. DISCLOSURE OF THE INVENTION The device according to the invention makes it possible to control the central temperature of the human body. It comprises at least one thermoelectric element intended to be in contact with the skin, and means for controlling said thermoelectric elements as a function of means for measuring said central temperature of the human body. Advantageously, the thermoelectric elements are inserted into a support adapted to be placed in contact with the skin. Thus the said device allows to act on the body temperature by different points of passage in the main veins.
De préférence, les supports des dits éléments thermoélectriques sont munis d'adhésif pour maintenir ledit élément thermoélectrique en contact avec la peau. En effet la régulation est d'autant plus efficace que la surface de contact est élevée.Preferably, the supports of said thermoelectric elements are provided with adhesive to maintain said thermoelectric element in contact with the skin. Indeed the regulation is more effective than the contact surface is high.
Avantageusement les dits moyens de mesure de la température centrale du corps humain comprennent un thermomètre tympanique. Avantageusement, les dits moyens de mesure de ladite température comprennent un capteur de distance associé audit thermomètre tympanique pour contrôler l'insertion dudit thermomètre dans le conduit auditif. En effet le capteur de distance a pour but d'éviter une mauvaise introduction du dit thermomètre tympanique dans le conduit auditif. Selon des modes particuliers de réalisation, chaque élément thermoélectrique est associé à un convecteur, à un ventilateur, et à un capteur de température. Le dit capteur de température mesure la température du dit élément thermoélectrique pour prévenir de toute surchauffe tandis que le dit convecteur permet de refroidir ledit élément thermoélectrique.Advantageously, said means for measuring the central temperature of the human body comprise a tympanic thermometer. Advantageously, said means for measuring said temperature comprise a distance sensor associated with said tympanic thermometer to control the insertion of said thermometer into the auditory canal. Indeed the distance sensor is intended to avoid a bad introduction of said tympanic thermometer in the ear canal. According to particular embodiments, each thermoelectric element is associated with a convector, a fan, and a temperature sensor. The said temperature sensor measures the temperature of the said thermoelectric element to prevent overheating while the said convector is used to cool the said thermoelectric element.
Optionnellement le dispositif possède une interface utilisateur tactile permettant de sélectionner une température souhaitée pour le corps humain. Le but de cette dite interface tactile est de contrôler en temps réel la température en fonction de l'affichage de la température du patient.Optionally the device has a touch user interface for selecting a desired temperature for the human body. The purpose of this so-called touch interface is to control the temperature in real time according to the display of the patient's temperature.
Avantageusement ces éléments précédents sont rassemblés dans une mallette. Ainsi le dispositif est portable et autonome afin de pouvoir débuter le traitement dans les meilleurs délais et dans les meilleures conditions DESCRIPTION DES FIGURES D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - La figure 1 représente une vue en coupe d'un module thermoélectrique conforme à l'invention. - La figure 2 représente schématiquement l'architecture d'une carte électronique ayant pour rôle l'alimentation et le contrôle des cellules thermoélectriques, des convecteurs ainsi que la mesure et la captation des températures des cellules grâce à des capteurs. - La figure 3 représente schématiquement l'architecture d'une carte électronique ayant pour rôle l'alimentation et le contrôle des moyens de mesure de la température centrale du corps humain. - La figure 4 représente un rangement portatif possible pour le dispositif. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Selon le mode de réalisation tel que décrit en lien avec la 10 figure 1, le dispositif possède six modules thermoélectriques (1) qui comportent chacun un convecteur (12) ainsi qu'un ventilateur (13) pour évacuer la chaleur. L'élément thermoélectrique (11) est placé de manière à ce que le dispositif convecteur (12) plus ventilateur (13) dissipent l'énergie évacuée par l'une des deux 15 faces de l'élément thermoélectrique. Pour assurer le contact avec la peau le module thermoélectrique (1) est pourvu d'un support (14) pouvant être adhésif de forme adaptée à la partie du corps où l'on pose ledit module (1). Les modules thermoélectriques (1) sont intégrés à la carte de contrôle correspondante selon la figure 2. 20 Selon un mode préférentiel de réalisation du module thermoélectrique (1) qui comprend un élément thermoélectrique (11) et un convecteur (12), tel que représenté sur la figure 2, ledit module thermoélectrique (1) nécessite une source d'alimentation 25 (21), conséquente étant donné le nombre des modules. Les démultiplexeurs (26) et (27) ont pour rôle de distribuer le courant à chacun des modules thermoélectriques (1). En effet l'élément thermoélectrique (11) requiert une alimentation (21) importante en termes d'intensité et de voltage, tout en les 30 limitant pour éviter tous dommages. A titre d'exemple de réalisation, l'installation de capteurs de température (22) est conseillée, afin d'implémenter des alarmes en cas de température trop élevée ou trop basse pour l'élément 35 thermoélectrique en contact avec la peau. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, tel que représenté dans la figure 2, l'installation d'un potentiomètre(23) a pour but de réguler la température de l'élément thermoélectrique(11) en temps réel. En effet en régulant l'apport en courant de nos dits éléments (11), l'utilisateur peut limiter et maitriser les échanges thermodynamiques entre nos dits éléments (11) et la peau du patient.Advantageously these previous elements are collected in a briefcase. Thus the device is portable and autonomous in order to be able to start the treatment as soon as possible and under the best conditions DESCRIPTION OF THE FIGURES Other objects, advantages and characteristics of the invention will become apparent on reading the following description, given as a non-limiting example, and with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 shows a sectional view of a thermoelectric module according to the invention. - Figure 2 schematically shows the architecture of an electronic card whose role is the supply and control of thermoelectric cells, convectors and the measurement and capture of cell temperatures through sensors. FIG. 3 schematically represents the architecture of an electronic card whose role is to supply and control the means for measuring the central temperature of the human body. - Figure 4 shows a portable storage possible for the device. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT According to the embodiment as described in connection with FIG. 1, the device has six thermoelectric modules (1) each comprising a convector (12) and a fan (13) for evacuate the heat. The thermoelectric element (11) is placed in such a way that the convector device (12) plus fan (13) dissipates the energy discharged from one of the two faces of the thermoelectric element. To ensure contact with the skin the thermoelectric module (1) is provided with a support (14) which can be form-fitting adhesive adapted to the part of the body where said module (1) is placed. The thermoelectric modules (1) are integrated in the corresponding control board according to FIG. 2. According to a preferred embodiment of the thermoelectric module (1) which comprises a thermoelectric element (11) and a convector (12), as represented in Figure 2, said thermoelectric module (1) requires a power source 25 (21), consistent given the number of modules. The role of the demultiplexers (26) and (27) is to distribute the current to each of the thermoelectric modules (1). Indeed the thermoelectric element (11) requires a power supply (21) important in terms of intensity and voltage, while limiting them to avoid any damage. As an exemplary embodiment, the installation of temperature sensors (22) is recommended, in order to implement alarms in the event of too high or too low a temperature for the thermoelectric element in contact with the skin. According to a preferred embodiment of the invention, as shown in Figure 2, the installation of a potentiometer (23) is intended to regulate the temperature of the thermoelectric element (11) in real time. Indeed by regulating the current supply of our said elements (11), the user can limit and control the thermodynamic exchanges between our said elements (11) and the skin of the patient.
Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, une connexion est implémentée entre ce dit ensemble et l'écran (24). Dans le but que le microcontrôleur (25) réalise le calcul entre les températures réelle et souhaitée, l'utilisateur doit saisir cette dernière par l'intermédiaire de l'écran tactile (24). A titre d'exemple de réalisation, l'information doit être envoyée puis récupérée par le microcontrôleur (25) afin d'être traitée. Selon un mode préférentiel de l'invention, le microcontrôleur (25) est l'entité en charge de l'alimentation des éléments thermoélectriques (11) et des convecteurs (12) en fonction de la nécessité de réguler plus ou moins la température du patient. En effet le module thermoélectrique (1) étant réparti sur différentes zones du corps humain, leur alimentation en courant reste indépendante. Selon le mode de réalisation tel que présenté sur la figure 3, le module représentant le système de mesure de la température centrale du corps humain (30) nécessite une alimentation électrique (31) contrôlée par un régulateur de tension (32). En effet, les composants, notamment le capteur de distance (35) ne supportent pas un apport en tension trop important. Selon le mode de réalisation tel que présenté sur la figure 3, le capteur de distance (35) permet un contrôle de l'angle d'insertion du thermomètre tympanique (36), il est interfacé avec le microcontrôleur (33) grâce à un amplificateur opérationnel (34) afin d'assurer une acquisition efficace des données.According to a preferred embodiment of the invention, a connection is implemented between said set and the screen (24). For the purpose that the microcontroller (25) performs the calculation between the actual and desired temperatures, the user must enter the latter through the touch screen (24). As an exemplary embodiment, the information must be sent and then retrieved by the microcontroller (25) in order to be processed. According to a preferred embodiment of the invention, the microcontroller (25) is the entity in charge of feeding the thermoelectric elements (11) and the convectors (12) according to the need to regulate more or less the patient's temperature. . Indeed the thermoelectric module (1) being distributed over different areas of the human body, their power supply remains independent. According to the embodiment as shown in Figure 3, the module representing the system for measuring the central temperature of the human body (30) requires a power supply (31) controlled by a voltage regulator (32). Indeed, the components, in particular the distance sensor (35) do not support excessive voltage supply. According to the embodiment as shown in FIG. 3, the distance sensor (35) allows a control of the insertion angle of the tympanic thermometer (36), it is interfaced with the microcontroller (33) by means of an amplifier (34) to ensure efficient data acquisition.
Selon le mode de réalisation tel que présenté dans les figures précédentes, une connexion est implémentée entre ce module et l'écran (24). En effet, la température ainsi acquise doit permettre d'effectuer un contrôle sur la température transmise aux éléments thermoélectrique (1) tel que représenté sur la figure 1. Selon le mode réalisation de l'invention tel que représenté sur la figure 4, la mallette de rangement (40) est pourvu d'espaces (44) et (45) qui accueilleront respectivement les cartes d'acquisition et de traitement des modules thermoélectriques (20) tel que représenté sur la figure 2 d'une part, et de captation de la température et de la distance (30) tel que représenté sur la figure 3 d'autre part. La carte d'acquisition et de traitement de la captation de distance et de température transmet les informations captées au microcontrôleur (33) de cette même carte (30) tel que représentés sur la figure 3 qui les renvois à la troisième carte logée à l'emplacement (48) tel que représenté sur la figure 4 sous l'écran, lui-même placé dans l'espace (48), qui rassemble les données des deux dites cartes, gère le transfert des données entre ces deux dernières ainsi que l'affichage graphique sur ledit écran de la température mesurée et renvoie l'information à la carte de contrôle des modules thermoélectriques représentée en figure 2 Selon le mode de réalisation de l'invention tel que représenté sur la figure 4, les six modules thermoélectriques (1) tel que décrit sur la figure 1 sont rangés respectivement dans les espaces (41), (42), (43), (46), (47) et (48). 35According to the embodiment as presented in the previous figures, a connection is implemented between this module and the screen (24). Indeed, the temperature thus acquired must make it possible to carry out a control on the temperature transmitted to the thermoelectric elements (1) as represented in FIG. 1. According to the embodiment of the invention as represented in FIG. 4, the case storage unit (40) is provided with spaces (44) and (45) which will respectively accommodate the acquisition and processing boards of the thermoelectric modules (20) as shown in FIG. 2 on the one hand, and capture of the temperature and distance (30) as shown in Figure 3 on the other hand. The acquisition and processing card of the capture of distance and temperature transmits the captured information to the microcontroller (33) of this same card (30) as represented in FIG. 3 which references them to the third card housed at the location (48) as shown in Figure 4 below the screen, itself placed in the space (48), which collects the data of the two said cards, manages the transfer of data between the two latter and the graphical display on said screen of the measured temperature and returns the information to the control card of the thermoelectric modules shown in FIG. 2 According to the embodiment of the invention as represented in FIG. 4, the six thermoelectric modules (1) as depicted in FIG. 1 are respectively arranged in the spaces (41), (42), (43), (46), (47) and (48). 35