WO2005012863A2 - Capteur, dispositif et procede visant a mesurer la pression d’interface entre deux corps - Google Patents

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WO2005012863A2
WO2005012863A2 PCT/FR2004/002037 FR2004002037W WO2005012863A2 WO 2005012863 A2 WO2005012863 A2 WO 2005012863A2 FR 2004002037 W FR2004002037 W FR 2004002037W WO 2005012863 A2 WO2005012863 A2 WO 2005012863A2
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sensor
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detector
detection
detection zones
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PCT/FR2004/002037
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WO2005012863A3 (fr
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André Dittmar
Georges Delhomme
Claudine Gehin
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Centre National De La Recherche Scientifique
Institut National Des Sciences Appliquees De Lyon
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/42—Gynaecological or obstetrical instruments or methods
    • A61B17/44—Obstetrical forceps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site

Definitions

  • the present invention relates to methods and devices for measuring the interface pressure between two bodies.
  • British patent application GB 2 199953 describes a pressure measuring device comprising a cell consisting of an inflatable envelope having two opposite regions, the external faces of which are intended to come into contact respectively with the surfaces for which the aim is to measure the ' interface pressure. Electrical conductors arranged on the interior faces of said regions can come into contact when the pressure exerted on the envelope exceeds the pressure prevailing inside it.
  • the invention relates to an interface pressure sensor between two bodies, which can be characterized in that it comprises at least two detection zones communicating with each other, each detection zone being formed inside an inflatable envelope intended to be interposed between said bodies and having two opposite regions whose spacing depends on the interface pressure between said bodies, each detection zone comprising a detector arranged to deliver a information related to the spacing between said regions.
  • detection zones communicating with each other is meant detection zones linked together so as to allow a balance of the pressure of the fluid filling these detection zones, the fluid being able to circulate, if necessary, from a detection zone to the other.
  • the invention it is possible to use to inflate the envelopes of all the detection zones a single source of fluid, which can make it possible to gain in compactness, reliability and to reduce the cost, in particular to the point of make it compatible with certain applications in which the sensor must be for single use.
  • the invention makes it possible to produce sensors comprising a large number of detection zones, which offers the possibility of using these sensors for very diverse applications.
  • the number of detection zones of a sensor can in particular be between 2 and 100, or several hundred depending on the application.
  • At least one envelope of a detection zone can be produced at least partially in an elastically deformable material.
  • the envelope of at least one detection zone may advantageously be made in a membrane, in particular made of elastomer, of small thickness, in particular having a thickness less than or equal to 1 mm, in particular less than or equal to 0.5 mm, or even of on the order of 0.1 mm, which has the particular advantage of allowing adaptation to a large number of bodies having varied geometries.
  • At least one detection zone can have a geometry chosen so that the presence of the sensor between the two bodies does not appreciably modify the interface pressure existing between them.
  • a detection zone can for example be, in top view, of circular, square, rectangular, or other shape.
  • the opposite regions of the envelope may for example each have an extent less than or equal to 100 cm 2 , or even less than or equal to 10 cm 2 , in particular between 0.1 cm 2 and 1 cm 2 .
  • the extent of one of the opposite regions of the envelope may be greater than that of the surface of the body with which it comes into contact.
  • the detection zones can be arranged in different ways, for example linearly or in a two-dimensional, even three-dimensional network, depending for example on the geometry of the surface of the body against which they come to bear.
  • a detection zone can comprise at least one common wall with at least one adjacent detection zone, this common wall possibly comprising at least one passage allowing the detection zones to communicate with each other.
  • At least one detection zone may include a detector arranged to measure the spacing between the two opposite regions of the envelope of this detection zone, for example by delivering a signal proportional to this spacing
  • At least one detector of at least one detection zone can be chosen from the following list: electric detector, in particular electric contact or capacitive detector, optical detector, in particular fiber optic, diffraction, optical focusing detector, magnetic detector, in particular induction detector, linear wire or coil, Hall effect, thermal detector.
  • a detector may comprise two elements disposed respectively on each of the interior faces of the opposite regions of the envelope of the detection zone.
  • An electrical contact detector may for example comprise at least two electrical conductors disposed respectively on each of the two interior faces of said opposite regions of the envelope of the detection zone. The information delivered by such a detector corresponds to the establishment of an electrical contact between the conductors or to the breaking of this contact.
  • a capacitive detector comprises for example two electrodes arranged on each of the interior faces of the opposite regions of the envelope. The information delivered by this detector corresponds to the capacitance of the capacitor formed by these electrodes, which depends on the spacing of said regions. Such a detector can allow the measurement of the spacing between the regions.
  • An optical fiber detector can comprise at least two optical fibers arranged for example on the interior faces of the two opposite regions of the envelope of the detection zone.
  • An optical focusing detector has two optical fibers and an optical lens for concentrating the light beam, which makes it possible to obtain relatively precise information.
  • a diffraction detector has a light emitter and receiver, and a diffraction element located in the space between the opposite regions. The light intensity received by the receiver is a function of the spacing between the regions.
  • An induction detector comprises a coil or a linear wire emitting a magnetic field varying in time and a coil or a wire receiving this magnetic field, arranged respectively on each of the interior faces of the opposite regions of the envelope of the zone. detection.
  • the information delivered by this detector corresponds to the electric voltage induced by one of the elements on the other, which depends in particular on the spacing of said regions.
  • a Hall effect detector comprises a magnetic element and a Hall effect probe respectively disposed on each of the interior faces of the opposite regions of the envelope of the detection zone. Such a detector can make it possible to measure the spacing between said opposite regions.
  • a thermal detector has at least one hot element and one temperature-sensitive detection element. The information delivered by this detector can correspond to the establishment or rupture of a thermal contact between the two elements.
  • the detector associated with a detection zone can, in a particular embodiment, comprise a portion of an element which is common to several, or even to all the detection zones, and an element specific to this detection zone.
  • an electrical contact detector associated with a detection zone may comprise a portion of an electrical conductor which is common to several, or even to all the detection zones, this conductor being for example connected to the electrical ground, and a electrical conductor specific to this detection zone.
  • the information related to the spacing between the opposite regions of the envelope, delivered by the detector of a detection zone can be analog or digital, for example binary, and indicate for example if the two opposite regions of the envelope of this detection zone are substantially in contact with each other or not.
  • the opposite regions of the envelope are in contact with each other, and the pressure inside the detection zone is lower than the interface pressure between the two bodies at the location of this detection zone.
  • the opposite regions of the envelope are not in contact with each other, the pressure inside the detection zone is greater than the interface pressure between the two bodies at this point. location.
  • the pressure inside the detection zone is substantially equal to the interface pressure between the two bodies, at the location of this detection zone. detection.
  • the information delivered may correspond to the closing or not of the line. The information delivered by a detector is renewed each time the detector changes state.
  • the information delivered is renewed each time the detector switches from the configuration where the electrical conductors are in contact, to the configuration where the electrical contact between the electrical conductors is open, the electrical conductors then being spaced from each other.
  • the detector of a detection zone is preferably configured to substantially preserve the interface pressure between the two bodies and not to introduce stresses or shear forces which unduly disturb the result of the analysis.
  • At least one detection zone may comprise a detector comprising an element, in particular an electrical conductor, not rectilinear, in particular an electrical conductor extending in a zigzag.
  • this conductor may have a zigzag shape, so as not to do not introduce excessive shear forces or stresses, and thus do not modify the pressure between the bodies.
  • the zigzag configuration of an electrical conductor can also make it possible to increase the sensitivity of the detector when the opposite regions of the envelope are brought together, by allowing several points of contact between the two conductors disposed respectively on these regions.
  • the detection of contact between the conductors electrical can take place as soon as one of these points a contact will be established. If the opposite regions of the envelope are partially in contact with each other, contact may nevertheless be detected.
  • the area .
  • the contact may be provided with a conductive pad, for example Ag, Au or Be, intended to decrease its contact resistance and increase its durability.
  • the electrical conductors can be produced for example by etching on a flexible support coated with a conductive metal.
  • the sensor may include a fluid inlet common to all the detection zones of the sensor. This fluid can be a gas, for example air, nitrogen, argon or any biocompatible neutral medical gas, or a liquid, for example water, physiological saline, oil, or any neutral biocompatible biomedical fluid.
  • the sensor may also include at least one fluid inlet external to the detection zones and serving each of them externally, so as in particular to allow all the detection zones to be more easily at substantially the same pressure at the same instant.
  • the sensor can be arranged so that it can be completely sterilized, in particular by being brought to a temperature greater than or equal to 130 ° C.
  • the envelope of each detection zone may advantageously be made of a heat-resistant plastic.
  • the detection zones of the sensor can be fixed on a support, for example an elastomer support or an extensible textile support, of knitting type in particular.
  • Another subject of the invention is, according to another of its aspects, a device for measuring interface pressure between two bodies, this device being able to be characterized by the fact that it comprises a sensor as defined above.
  • Such a device may also include a pressure generator arranged to send a fluid under a pressure that varies over time into the detection zones of the sensor.
  • the device can be arranged so that at a given instant, all the detection zones are at substantially the same pressure.
  • the pressure generator can be arranged so as to vary the pressure according to a periodic, continuous, in particular sinusoidal function or a sawtooth function.
  • the maximum pressure and the minimum pressure can correspond to the pressure respectively the largest and the lowest detected by two detection zones among all the detection zones. Alternatively, the maximum pressure and the minimum pressure can be predetermined.
  • the pressure generator can be arranged so that the pressure varies around an average value which corresponds substantially to the interface pressure.
  • the pressure device can be arranged to detect the last separation of the opposite regions of a detection zone from among all of the detection zones, and to then command the pressure generator to reduce the applied pressure. This reduces the duration of a cycle.
  • the device may include a system for processing information delivered by the detector of at least one detection area, and preferably for processing information delivered by the detectors in the detection areas.
  • the processing system can be arranged for example to determine, from information delivered by the detector of a detection zone, the interface pressure between the two bodies at a given instant, at the location of this zone. detection.
  • Information delivered by a detector of a detection zone allows the processing system to update the interface pressure value at this instant and at the location of this detection zone.
  • the processing system can also be arranged to establish a map of the interface pressures between the two bodies at a given instant.
  • the processing system can be arranged to update this mapping, in particular as soon as a detector changes state.
  • the updating of the cartography can alternatively take place at predefined time intervals, for example regular, in particular time intervals between 1 and 2 days following the application.
  • the device can be arranged to limit the inflation rate of the detection zones and / or limit the amount of inflation fluid in the detection zones, in order to avoid damage to the latter.
  • the device can also be arranged to detect a leak in one or more detection zones.
  • the processing system can be arranged to detect at least one soft spot and / or one hard spot.
  • soft spot is meant a location at the interface where the pressure is lower, for example by a factor of 2, or even 5 or 10, or even more, for example 30, than the average pressure exerted between the bodies.
  • the pressure measured by a detection zone or a small number of detection zones between the two bodies is less than the pressures measured by the adjacent detection zones, in particular less than a predetermined threshold, this threshold being for example a function of the pressure measured by the adjacent detection zones.
  • the average pressure exerted between the bodies is 0.03 bar
  • the pressure at a soft point is 0.001 bar.
  • a soft spot can also be detected by measuring a greater distance between the regions opposite the location of a detection zone than between the opposite regions of the envelopes of the adjacent zones.
  • hard point is meant a location on the interface where the pressure is higher, for example by a factor of 2, or even 5 or 10, or even more, than the average pressure exerted between the bodies.
  • the pressure measured by a detection zone or a small number of detection zones between the two bodies is greater than the pressures measured by the adjacent detection zones, in particular greater than a predetermined threshold, this threshold being for example a function of the pressure measured by the adjacent detection zones.
  • the average pressure can for example be 0.03 bar and the pressure at a hard point of 0.4 bar.
  • a hard spot can also be detected by measuring a smaller gap between the regions opposite to the location of a detection zone than between the opposite regions of the envelopes of the adjacent zones.
  • a soft or hard point translates for example the presence of a surface irregularity or the presence of a predetermined organ in the case of a medical or obstetric application in particular.
  • Another subject of the invention is a method for measuring the interface pressure between two bodies, this method possibly being characterized by the fact that it comprises the following steps: sensor as defined above, - send a fluid to the sensor detection zones and vary the pressure inside the detection zones, determine the interface pressure between the two bodies at a given time at the location of a detection zone, on the basis of the information delivered by the detector of the detection zone.
  • the method can also include the step of establishing a map of the measured interface pressures.
  • This cartography can be regularly updated, for example at time intervals which can vary from 1 s to 2 days.
  • the method according to the invention can be implemented to measure the interface pressure between two surfaces of two soft bodies, or of a soft body and a hard body, or within a soft body, in particular between two surfaces of at least one body chosen from the following list: parts of the human body or body simulating such a part, for example head of fetus, muscles, skin, mucous membranes, internal cavities, for example intestine, vagina, esophagus; between a part of the human body and an element interacting with the human body, for example a seat, armchair, mattress, clothing, helmet interior, stockings or compression fabric; to determine the hardness of a textile, a filling material, an elastomer; to determine the state, in particular the maturation of agro-food products, in particular vegetables or fruits, by determining their hardness
  • Another subject of the invention is a method of detecting at least one soft spot, this method being able to be characterized by the fact that it comprises the following steps: placing a sensor such as defined above, send a fluid to the detection zones of the sensor and vary the pressure inside the detection zones, - determine the interface pressure between the two bodies at a given time at the location of a detection zone based on the information delivered by the detector of the detection zone, deduce the presence and location of at least one soft spot.
  • Another subject of the invention is a method for detecting at least one hard point, this method being able to be characterized by the fact that it comprises the following steps: - placing a sensor between two bodies as defined above, send a fluid to the detection zones of the sensor and vary the pressure inside the detection zones, determine the interface pressure between the two bodies at a given time at the location of a detection zone from the information delivered by the detector of the detection zone, deducing therefrom the location and location of at least one hard point.
  • an obstetrical forceps comprising two spoons each comprising an internal face, intended to come into contact with a head of a fetus or of a body simulating such a head, and an outer face intended to come into contact with the pelvic walls or with bodies simulating such walls, this forceps comprising at least one sensor as defined above.
  • a forceps equipped with such a sensor can make it possible to follow the pressures exerted on the head of the fetus during use, and to immediately modify the positioning of the forceps if the sensor detects a soft point such as an eye, a point hard like a bone or an asymmetry between the pressures exerted by the spoons.
  • This forceps can also be used for training doctors or students by using it on a body simulating the head of a fetus.
  • At least one sensor can be placed on the inside of at least one spoon of the forceps.
  • At least one sensor can be placed on the outside of at least one spoon of the forceps.
  • the sensor (s) placed on the spoon (s) of the forceps may include a plurality of detection zones, for example more than ten detection zones, for example sixteen or even twenty detection zones each, these detection zones being arranged in particular around the periphery of one of the faces of at least one spoon.
  • the forceps spoons can be covered with at least one flexible protective envelope, which also covers the detection zones of the sensor. This protective envelope can be sterile. It can be discarded before using forceps.
  • the protective envelope may alternatively cover the forceps sensor (s) during the use, the envelope ensuring in this case protection of the sensor or sensors while allowing a measurement of the interface pressure thanks to its flexibility.
  • Another subject of the invention is the use of a sensor as defined above in one of the following devices: anti-decubitus device, mattress, seat, in particular car seat, clothing , helmet, stockings or compression fabric, gripping or tightening device for soft bodies and / or irregular shapes and / or fragile in nature, hydraulic or pneumatic lifting device, or in an internal cavity of the human body, or for measuring the degree of maturity of agri-food products, especially fruits or vegetables.
  • FIG. 1 is a view schematic of an example of an interface pressure measurement device produced in accordance with the invention
  • FIGS. 2 and 3 represent examples of changes in the pressure in the detection zones as a function of time
  • FIGS. 4 to 9 schematically and partially represent examples among others of arrangements of detection zones
  • FIG. 10 represents, schematically and partially, an example of arrangement of an electrical conductor on one of the regions of the envelope of the detection zones
  • FIG. 11 represents, schematically and partially, an example of arrangement of an electrical conductor on the other region of the envelope of the detection zones
  • FIG. 1 is a view schematic of an example of an interface pressure measurement device produced in accordance with the invention
  • FIGS. 2 and 3 represent examples of changes in the pressure in the detection zones as a function of time
  • FIGS. 4 to 9 schematically and partially represent examples among others of arrangements of detection zones
  • FIG. 10 represents, schematically and partially, an example of arrangement of an electrical conductor on one of the regions of the envelope of the detection zones
  • FIG. 11 represents, schematically and partially, an example
  • FIG. 12 represents, with a view to of ssus, an example of relative positioning of the electrical conductors of FIGS. 10 and 11,
  • FIGS. 13 to 15 are views respectively similar to FIGS. 10 to 12, with another example of configuration of the electrical conductors
  • FIGS. 16 to 18 are views respectively analogous to FIGS. 10 to 12, with yet another example of configuration of the electrical conductors
  • FIG. 19 illustrates the possibility of providing more than one fluid inlet per detection zone
  • FIG. 20 shows, schematically and partially, in axial section, another example of sensor according to the invention
  • FIG. 21 shows, schematically and partially, in axial section, another example of sensor according to the invention
  • Figure 22 shows schematically, in perspective, a forceps equipped with sensors according to the invention
  • Figure 23 is a schematic view of an example of a sensor that can equip the forceps of Figure 22
  • Figure 24 shows a example of presentation of information related to the use of a sensor according to the invention
  • FIG. 25 represents, in schematic and partial axial section, a seat cushion provided with sensors according to the invention and the pelvis of a person seated above
  • FIG. 26 schematically shows in section the sensors that can be fitted to the seat in FIG. 25
  • FIG. 27 partially represents one of the sensors in FIG. 26 seen from above from one side
  • Figure 28 partially shows the sensor of Figure 26 seen from above on the other side with respect to that of Figure 27,
  • Figure 29 schematically shows a gripping or clamping system with sensors according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of an interface pressure measurement device 1 between two surfaces Sa and Sb which can be defined by animated or inanimate, soft, deformable or hard bodies, any geometry.
  • the device 1 comprises at least one sensor 10 allowing the measurement of the interface pressure, a pressure generator 20 associated with the sensor 10 as well as a system 30 for processing the information delivered by the sensor 10.
  • the pressure generator 20 and the processing system 30 are connected to a microcomputer 40 which makes it possible for example to control the pressure generator 20 as a function of information received from the processing system 30.
  • the pressure generator 20 and the processing system 30 are made so as to operate autonomously, independently of the connection to a microcomputer.
  • the processing system 30 and the pressure generator 20 can be arranged to exchange information with each other and / or with a remote computer or with a portable terminal, via a telephone network or a short distance wireless link, for example of the Bluetooth ® or i-Fi ® type .
  • the pressure generator 20 may for example comprise an electromechanical member such as a membrane pump or a peristaltic pump.
  • the fluid filling the detection zones is for example a gas such as air or a liquid, preferably not very viscous, and for example electrical insulator.
  • the sensor 10 comprises, as can be seen in FIG. 1, two detection zones 11 each being formed inside an inflatable envelope 12 which is produced, in the example considered, in a thin elastomer membrane.
  • the thickness of the membrane is for example between 0.1 mm and 1 mm, the membrane being produced for example in PNC or PU.
  • the envelopes 12 of the detection zones 11 can be produced for example by bringing together and welding or gluing two initially independent membranes, or a single membrane folded and assembled on itself so as to form the detection zones 11
  • the envelope of a detection zone or of several detection zones can also be produced by injection / blowing or rotational molding.
  • the detection zones can be produced independently, then arranged together so as to make them communicating with each other, or be integral as of their manufacture.
  • Each envelope 12 has, in the example considered, two opposite regions 12a and 12b having respective outer faces 13a and 13b coming at least partially into contact with the surfaces Sa and Sb.
  • the opposite regions 12a and 12b also have respective internal faces 14a and 14b on which are arranged at least two constituent elements 15a and 15b of a detector 15 suitable for delivering to the processing system 30 information related to the spacing between the regions opposite 12a and 12b.
  • These elements 15a and 15b comprise, in the example illustrated, electrical conductors which can come into contact with one another in order to close an electrical circuit between two respective lines 16a and 16b connected to the processing system 30.
  • the electrical conductors 15b of the two detection zones 11 are electrically connected in series and the electric line 16b is thus common to all the detectors 15, being for example connected to the electrical ground.
  • the processing system 30 receives the two electric lines 16a electrically isolated and connected respectively to the elements 15a of the detection zones 11.
  • the number of lines 16a is preferably equal to the number of detection zones 11 of the sensor 10.
  • the electrical conductors 15a and 15b can be produced by etching a metal on a flexible support, in particular by etching nickel on polyimide.
  • the conductors can be attached and fixed to the opposite regions 12a and 12b of the envelope by gluing, welding or mechanical fixing, or otherwise.
  • the electrical conductors can also be produced by printing directly on the membrane of the envelope, or by bi-injection of material with the envelope.
  • the detector associated with each detection zone may not include electrical conductors intended to come into contact with one another, without departing from the scope of the present invention.
  • At least one detection zone 11 may comprise, for example, a capacitive detector, arranged to measure the spacing between the regions 12, or an optical or thermal inductive detector.
  • the sensor 10 also includes an opening 17 made in the envelope of a detection zone 11, so as to allow the interior of the corresponding detection zone to communicate, by via a conduit 21, with the pressure generator 20.
  • the two detection zones 11 communicate internally with each other by a passage 18, which allows balancing of the pressures of the detection zones 11.
  • the duct 21 can be made in one piece with the envelope 12 for example. It can be seen, in FIG.
  • the detection zones 11 may each have, when observed in a direction parallel to the direction of approximation constituent elements 15a and 15b of the detectors, that is to say in top view, a substantially circular outline.
  • the generator 20 is arranged so as to act on the pressure of the fluid inside the duct 21.
  • the generator 20 can be arranged to change the pressure in sawtooth pattern for example, with a symmetrical triangular profile as illustrated in the figure. 2 or asymmetrical as shown in Figure 3.
  • the pressure could still vary differently, for example sinusoidally or otherwise.
  • the pressure can vary for example with a period of between 0.5 and 1 hour.
  • the period of the pressure variation function is, for example, much longer than the pressure equalization time constant in the detection zones.
  • the electrical conductors 15a and 15b of at least one detection zone 11 can establish electrical contact between them, such contact being detectable by the treatment system 30.
  • contact this means that the pressure prevailing in the detection zone becomes lower than the pressure at the interface, locally.
  • the contact opens, this means that the pressure prevailing in the detection zone becomes greater than the interface pressure at the location of the corresponding detection zone.
  • the minimum pressure P m i n and the maximum scanning pressure P max applied can be predetermined and for example have respective values of between 0.001 and 0.05 bar for living tissues (respectively more and less for other applications).
  • the minimum pressure can be determined by the last detection zone of the sensor whose detector changes state, while the detectors of all the other detection zones have already delivered this information during the pressure decrease from the maximum pressure .
  • the maximum pressure can likewise be determined by the last detection zone of the sensor, the change of state of the detector of which corresponds to the break in contact between the opposite regions of the envelope, while the detectors of all other detection zones have already delivered this information during the pressure increase from the minimum pressure. At each period, the maximum pressure and the minimum pressure may therefore vary and not be determined by the same detection zones.
  • the pressure generator 20 is arranged to limit the inflation rate of the detection zones and the degree of inflation of the detection zones, in particular in order to limit the risks of damage to a detection zone.
  • the inflation volume of a detection zone is for example less than or equal to 1 mm.
  • the device 1 comprises in the illustrated example a flow meter connected to a solenoid valve which interrupts the flow for a flow rate greater than a predetermined value much greater than the use value.
  • the device 1 comprises in the illustrated example a volumetric counter which sends information to the pressure generator 20 concerning the volume of fluid sent to the detection zones.
  • a safety valve (not shown) can be connected to line 21 if necessary to allow fluid to escape in the event of overpressure.
  • the flow meter and the volumetric meter are integrated in the pressure generator 20 in the example illustrated, and not shown in the drawing, but could alternatively be independent or housed in other components of the device 1.
  • the treatment system 30 is arranged to collect and process the information delivered by the detectors 15 of the detection zones 11 of the sensor 10 and determine for each detection zone 11 the interface pressure at the location of this detection zone, at a given time.
  • the change of state of the detector of a detection zone 11 gives information on the value of the interface pressure at the location of this detection zone. This can allow the processing system 30 to map interface pressure in real time.
  • the processing system 30 can also be arranged to detect soft points or hard points by comparing, for example, the value of the pressure measured for each detection zone with the values of the pressures measured by the adjacent detection zones.
  • the device 1 is also advantageously arranged to detect the degradation of a detection zone, in particular a leak in a detection zone.
  • the pressure generator 20 can, before placing the sensor 10 between the surfaces Sa and Sb, inflate the detection zones to a predetermined pressure and possibly detect a variation in pressure. If the pressure decreases, it can mean that at least one detection zone is suffering from a fluid leak.
  • the passage 18 which allows the detection zones 11 to communicate is situated at the level of an assembly zone of the envelopes 12 of the detection zones 11, but the detection zones 11 can be arranged otherwise still without departing from the scope of the present invention.
  • the envelopes 12 of the detection zones 11 can be made in one piece, with for example weld lines or points delimiting the detection zones 11, these weld lines or points also contributing, where appropriate, to the maintenance of the constituent elements of the detectors 15 on the envelopes.
  • FIGS. 5 to 9 show various examples, among others, of possible arrangements for the detection zones. In these figures, the constituent elements of the detectors have not been shown, for the sake of clarity of the drawing.
  • Two detection zones can communicate via a passage 18 constituted by a portion of conduit, as can be seen in FIG. 5.
  • the detection zones 11 can have, when viewed from above, a polygonal shape, for example rectangular as illustrated in FIG. 6.
  • the passage 18 by which the detection zones communicate can then be delimited by weld lines 19 joining opposite regions of the envelopes.
  • the passage 18 can be single or divided as can be seen in FIG. 7.
  • FIG. 8 shows an arrangement of the detection zones 11 in a two-dimensional network, the latter communicating with one another in at least two directions, for example by passages 18 formed between weld lines or points.
  • FIG. 9 shows another possible arrangement of the detection zones 11, in which these communicate by passages 18 constituted by duct portions, these ducts being able to be produced in a single piece with the wall of the envelopes of the detection zones if necessary.
  • the detection zones can be arranged together so as to adapt to the shape of the bodies for which it is desired to measure an interface pressure. They can in particular be arranged according to a three-dimensional network.
  • the conductors 15a fixed on one of the regions of the detection zones 11 may for example be, as illustrated in FIG. 10, in the form of two rectilinear conductive strips. These conductors can be oriented transversely to a longitudinal axis of the sensor.
  • the conductors 15b, which can be electrically connected in series with one another as indicated above, may for example be in the form of a conductive strip extending along a non-rectilinear path, in particular by forming a zigzag, as can be seen in FIG. 11.
  • the conductors 15a are arranged so as to intersect the conductors 15b when the opposite regions of the detection zones are applied one against the other, as illustrated in FIG. 12.
  • the conductors 15a and 15b still other shapes, for example a serpentine shape as illustrated in Figures 13 and 14, which allows to have a large contact area.
  • the conductors 15a can also be similar to those of FIG. 11 and the conductor 15b extend in a sawtooth fashion, as illustrated in FIGS. 16 to 18.
  • Multiple fluid arrivals At least one detection zone can include, as illustrated in Figure 19, more of a fluid inlet.
  • a second conduit 21 'connected to the pressure generator 20 can serve each of the detection zones 11. This conduit 21' can be connected directly to the pressure generator 20 or alternatively to the conduit 21.
  • the conduit 21 ′ can make it easier to maintain the detection zones 11 at substantially the same pressure at a given instant, in particular if the passage 18 is temporarily blocked, for example by bringing the opposite regions of contact into contact. some detection zones under the effect of the pressure exerted between the surfaces Sa and Sb. In this case, the detection zone 11 furthest from the pressure generator 20 can maintain a determined pressure, thanks to the presence of the conduit 21 '.
  • Variants of construction of the envelopes The envelopes 12 of the detection zones 11 of the sensor 10 can be produced in different ways.
  • An envelope 12 can be entirely flexible or partially flexible. It may in particular comprise a part which coincides with the surface of one of the bodies for which it is sought to measure the interface pressure with another body, as illustrated in FIG. 20.
  • the surface Sb constitutes for each detection zone 11 the region 12b of the envelope 12, while the region 12a consists of a flexible membrane which comes into contact with the surface Sa.
  • This membrane is for example welded or glued in places on the surface Sb so as to forming the detection zones 11 and the passages 18 between the detection zones.
  • the sensor 10 is integral with the body defining the surface Sb.
  • the conduit 21 is also produced with the surface Sb in the example illustrated.
  • the detectors of the detection zones have not been shown in this figure for the sake of clarity of the drawing.
  • envelope and “detection zones” should not be interpreted in a limiting manner.
  • an envelope can be common to several detection zones, which however each retain their own detector.
  • FIG. 22 shows a forceps 50 comprising two spoons 51 and 52, each having an inner face 53 and an outer face 54.
  • the forceps 50 comprises two sensors 10, not shown in FIG. 22 for the sake of clarity of the drawing, disposed respectively on each of the internal faces 53 of the spoons 51 and 52.
  • Each sensor 10 comprises a plurality of detection zones arranged on the periphery of the corresponding face as can be seen in FIG. 23.
  • the number of detection zones 11 for example is in the illustrated example between ten and twenty, being for example sixteen.
  • An advantage of having at least one sensor produced in accordance with the invention on a forceps is that it makes it possible to measure the pressures exerted on the head of the fetus by the spoons of the forceps, to detect a soft spot which an eye can constitute, or a hard point that can constitute a bone.
  • sensors are present on the inner faces 53 of the two spoons 51 and 52, it is also advantageous to control the symmetry of the pressures exerted on the head of the fetus, so as to avoid excessive pressure on one side of the head.
  • a flexible protective envelope shown in broken lines in FIG. 23, can cover the spoons and the sensor (s) before and during use.
  • FIG. 24 shows an example of a screen that the obstetrician can observe when using the forceps 50.
  • this indication is different from a color and includes for example a figure or a histogram or the like.
  • the pressure of the detection zones varies in a sawtooth fashion with, for example, an amplitude of 0.2 bars.
  • the right F D and left FQ profiles of the head of the fetus can be used to illustrate the pressures to which each part of the head of the fetus is subjected.
  • Application to the prevention of bedsores in a seated position Another example of application has been shown by way of illustration in FIGS. 25 to 28. In this example, it is a question of measuring the interface pressure between the seat of a seat S and the buttocks, in particular the Ischia I, of a patient whose pelvis is shown schematically in Figure 25.
  • the seat includes at least one sensor, as described above, in particular two in the example illustrated.
  • the two interface pressure sensors 10 are arranged on the seat of the seat S under the ischia I, where the interface pressure is particularly high, which can reach 300 rnmHg.
  • the arrival of fluid, in particular air according to the arrow is common to the two sensors 10 in the example illustrated, but it is not going beyond the scope of the invention if each sensor has an incoming fluid of its own.
  • Each sensor comprises a plurality of detection zones 11, for example 32 in number and arranged according to the intersections of a grid in the example illustrated, which makes it possible to facilitate the processing of data.
  • the detection zones 11 are grouped by two or three inside a part of the envelope of the sensor having substantially the elongated shape of a thermowell.
  • the elongated portions of the glove cover are in two rows facing each other.
  • the distance between the two sensors 10 can be approximately 2 cm, the diameter of a sensor approximately 14 cm and the cross section of a glove-finger part approximately 1 cm 2 .
  • the elongated shape of the thimble portions of the casing 12 allows the sensor membrane to withstand high internal pressure without risk of rupture.
  • the presence of twelve elongated parts improves the total resistance of the sensor membrane.
  • the envelope 12 of the detection zones has two opposite regions 12a and
  • each detection zone 11 comprises an element 15a of a detector 15 formed in the example illustrated by an electrical conductor.
  • Each element 15a of a detection zone 11 is connected by an independent electrical line 16a to the processing system 30 not shown in the figure.
  • Lines 16a are electrically isolated. In FIG. 27, only certain lines 16a have have been shown for the sake of clarity, but all the elements 15a are connected by lines 16a to the processing system. The eight lines 16a shown form a bus. In FIG. 28, the opposite region 12b is partially represented. Each detection zone 11 comprises an element 15b of a detector 15. The elements 15b, also electrical conductors in the example illustrated, are all reheated electrically and the electrical line 16b is thus common to all the detectors
  • the lines 16a and 16b have undulations in the example illustrated, which gives the lines elasticity in all dimensions and reduces the risk of rupture of the elements 15a and 15b and of the lines 16a and 16b.
  • the pressure generator 20 performs a pressure sweep between a minimum pressure and a maximum pressure.
  • the state of the contacts between the regions is displayed, in real time for example, on a computer screen which is not shown. Thanks to the sensors placed on the seat cushion, it is possible to prevent pressure ulcer formation, which is a pathology consecutive to a pressure of support of living tissues that is too high, in particular higher than the perfusion pressure of the capillaries which is 32 mmHg and extended over time.
  • the detection of prolonged strong pressures can trigger an alert with the entourage, in particular of the nursing staff who will take the necessary measures by modifying the support points or by changing the anti-decubitus support chosen.
  • Such a device can be intended for people with reduced mobility, the elderly, the chronically disabled and accidental, such as quadriplegics and paraplegics, burn victims and patients in long hospital stays. It is not beyond the scope of the present invention if the seat is replaced by a mattress on which the patient is lying.
  • FIG. 29 Another example of the use of a sensor according to the invention has been shown in FIG. 29. It is a tightening or gripping device R, comprising at least forming a clamp in the form of an artificial hand, provided with at least one, in particular with a plurality of sensors 10.
  • a tightening or gripping device R comprising at least forming a clamp in the form of an artificial hand, provided with at least one, in particular with a plurality of sensors 10.
  • Such a device can be used in the field of robotics with the development of haptic interfaces, intended for example to aid medical gestures during surgical operations.
  • a sensor produced in accordance with the invention can have various objectives.
  • a sensor can for example be used in a living being, in particular in the human body, to measure the pressure, in living tissue, at the interface between two soft surfaces or between a soft surface and a hard body or even the pressure in a soft or deformable substance, for example in the internal cavities, in particular the intestine, the vagina, the esophagus.
  • a sensor can also be used in the measurement of pressures applied to the human body by clothing, seats, helmets for the study of comfort, stockings and compression fabrics for the prevention of phlebitis for example.
  • a sensor can also be used in measurements relating to food products, for example to test their ripening state, for example that of a fruit, as a function of its hardness.
  • a sensor can be used to characterize pressures and pressure distributions in gripping or clamping devices.
  • a sensor can be used to control the interface pressure in mattresses or seats, or to test the effectiveness of an anti-decubitus device, for example a mattress.
  • One can in particular control the propagation of the significant pressure for a massage and a drainage of microcirculation blood and lymphatic. We can especially prevent bedsores.
  • a sensor can be used to check the homogeneity of a hydraulic and pneumatic lifting device.
  • Another subject of the invention is, according to another of its aspects, a mattress comprising a sensor produced in accordance with the invention.
  • Another subject of the invention is, according to another of its aspects, a seat, for example a car seat or an armchair, comprising at least one sensor as defined above.
  • a seat for example a car seat or an armchair
  • an anti-decubitus device comprising a sensor produced in accordance with the invention.
  • An “anti-decubitus” device is a mattress, a seat or a garment for example, filled with a fluid, for example water or a gel, or having an ergonomic shape.
  • Another subject of the invention is, according to another of its aspects, a garment, in particular an intelligent garment or a helmet, comprising a sensor produced in accordance with the invention.
  • smart garment is meant a garment provided with at least one sensor, for example a temperature, and / or heart rate, and / or respiratory rate sensor, and / or a position sensor, among other other. Smart clothing can be useful for monitoring the evolution of one or more biological and / or physical parameters of the wearer.
  • a stocking or compression fabric comprising a sensor produced in accordance with the invention.
  • a gripping or tightening device for soft bodies and / or of irregular shapes and / or of fragile nature comprising a sensor produced in accordance with the invention.
  • Another subject of the invention is, according to another of its aspects, a hydraulic or pneumatic lifting device comprising a sensor produced in accordance with the invention.

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Abstract

La présente invention concerne un capteur (10) de pression d'interface entre deux corps, comportant au moins deux zones de détection (11) communiquant entre elles, chaque zone de détection étant formée à l'intérieur d'une enveloppe (12) gonflable destinée à s'interposer entre lesdits corps et ayant deux régions opposées dont l'écartement dépend de la pression d'interface entre lesdits corps, chaque zone de détection comportant un détecteur (15a, 15b) agencé pour délivrer une information liée à l'écartement entre les régions opposées (12a, 12b).

Description

Capteur, dispositif et procédé visant à mesurer la pression d'interface entre deux corps La présente invention concerne les procédés et dispositifs pour mesurer la pression d'interface entre deux corps. La demande de brevet britannique GB 2 199953 décrit un dispositif de mesure de la pression comportant une cellule constituée d'une enveloppe gonflable ayant deux régions opposées dont les faces extérieures sont destinées à venir au contact respectivement avec les surfaces dont on cherche à mesurer la 'pression d'interface. Des conducteurs électriques disposés sur les faces intérieures desdites régions peuvent entrer en contact lorsque la pression exercée sur l'enveloppe excède la pression régnant à l'intérieur de celle-ci. Il existe un besoin pour bénéficier d'un moyen perfectionné permettant de mesurer une pression d'interface, avec un encombrement réduit, de manière fiable et relativement peu coûteuse. L'invention vise notamment à répondre à ce besoin. Selon l'un de ses aspects, l'invention a pour objet un capteur de pression d'interface entre deux corps, qui peut se caractériser par le fait qu'il comporte au moins deux zones de détection communiquant entre elles, chaque zone de détection étant formée à l'intérieur d'une enveloppe gonflable destinée à s'interposer entre lesdits corps et ayant deux régions opposées dont l'écartement dépend de la pression d'interface entre lesdits corps, chaque zone de détection comportant un détecteur agencé pour délivrer une information liée à l'écartement entre lesdites régions. Par « zones de détection communiquant entre elles », on désigne des zones de détection reliées entre elles de manière à permettre un équilibre de la pression du fluide remplissant ces zones de détection, le fluide pouvant circuler le cas échéant d'une zone de détection à l'autre. Grâce à l'invention, il est possible d'utiliser pour gonfler les enveloppes de l'ensemble des zones de détection une seule source de fluide, ce qui peut permettre de gagner en compacité, fiabilité et de réduire le coût, notamment au point de le rendre compatible avec certaines applications dans lesquelles le capteur doit être à usage unique. En outre, l'invention rend possible la réalisation de capteurs comportant un grand nombre de zones de détection, ce qui offre la possibilité d'utiliser ces capteurs pour des applications très diverses. Le nombre de zones de détection d'un capteur peut notamment être compris entre 2 et 100, ou plusieurs centaines suivant l'application. Au moins une enveloppe d'une zone de détection peut être réalisée au moins partiellement dans un matériau élastiquement déformable. L'emploi d'un tel matériau peut permettre plus facilement de faire en sorte que l'enveloppe ne modifie pas de manière sensible la pression d'interface existant entre les deux corps, notamment n'introduit pas outre mesure de contraintes ni de forces de cisaillement. L'enveloppe d'au moins une zone de détection peut être avantageusement réalisée dans une membrane, notamment en élastomère, de faible épaisseur, notamment ayant une épaisseur inférieure ou égale à 1 mm, notamment inférieure ou égale à 0,5 mm, voire de l'ordre de 0,1 mm, ce qui présente notamment l'avantage de permettre l'adaptation à un grand nombre de corps présentant des géométries variées. Au moins une zone de détection peut présenter une géométrie choisie de telle sorte que la présence du capteur entre les deux corps ne modifie pas de manière sensible la pression d'interface existant entre eux. Une zone de détection peut par exemple être, en vue de dessus, de forme circulaire, carrée, rectangulaire, ou autre. Les régions opposées de l'enveloppe peuvent par exemple avoir chacune une étendue inférieure ou égale à 100 cm2, voire inférieure ou égale à 10 cm2, notamment comprise entre 0,1 cm2 et 1 cm2. L'étendue d'une des régions opposées de l'enveloppe peut être supérieure à celle de la surface du corps avec laquelle elle vient au contact. Les zones de détection peuvent être agencées de différentes façons, par exemple linéairement ou selon un réseau bidimensionnel, voire tridimensionnel, en fonction par exemple de la géométrie de la surface du corps contre laquelle elles viennent en appui. Une zone de détection peut comporter au moins une paroi commune avec au moins une zone de détection adjacente, cette paroi commune pouvant comporter au moins un passage permettant aux zones de détection de communiquer entre elles. La communication entre deux zones de détection adjacentes peut, en variante ou additionnellement, être établie par au moins un conduit extérieur aux zones de détection. Dans une autre variante, aucune partition ne sépare deux zones de détection adjacentes. Au moins une zone de détection peut comporter un détecteur agencé pour mesurer l'écartement entre les deux régions opposées de l'enveloppe de cette zone de détection, par exemple en délivrant un signal proportionnel à cet écartement Au moins un détecteur d'au moins une zone de détection peut être choisi dans la liste suivante : détecteur électrique, notamment détecteur électrique de contact ou capacitif, détecteur optique, notamment détecteur à fibres optiques, à diffraction, à focalisation optique, détecteur magnétique, notamment détecteur à induction, à fil linéaire ou à bobine, à effet Hall, détecteur thermique. Un détecteur peut comporter deux éléments disposés respectivement sur chacune des faces intérieures des régions opposées de l'enveloppe de la zone de détection. Un détecteur de contact électrique peut comporter par exemple au moins deux conducteurs électriques disposés respectivement sur chacune des deux faces intérieures desdites régions opposées de l'enveloppe de la zone de détection. L'information délivrée par un tel détecteur correspond à l'établissement d'un contact électrique entre les conducteurs ou à la rupture de ce contact. Un détecteur capacitif comporte par exemple deux électrodes disposées sur chacune des faces intérieures des régions opposées de l'enveloppe. L'information délivrée par ce détecteur correspond à la capacitance du condensateur formé par ces électrodes, qui dépend de l'écartement desdites régions. Un tel détecteur peut permettre la mesure de l'écartement entre les régions. Un détecteur à fibres optiques peut comporter au moins deux fibres optiques disposées par exemple sur les faces intérieures des deux régions opposées de l'enveloppe de la zone de détection. Lorsque les fibres sont alignées selon un même axe c'est-à-dire lorsque les deux régions sont en contact, un faisceau lumineux est transmis, tandis que lorsque les fibres ne sont pas alignées, c'est-à-dire que les régions sont écartées, un faisceau lumineux n' est plus transmis. Un détecteur à focalisation optique comporte deux fibres optiques et une lentille optique permettant de concentrer le faisceau lumineux, ce qui permet d'obtenir une information relativement précise. Un détecteur à diffraction comporte un émetteur et un récepteur de lumière, et un élément de diffraction situé dans l'espace entre les régions opposées. L'intensité lumineuse reçue par le récepteur est fonction de l'écartement entre les régions. Un détecteur à induction comporte une bobine ou un fil linéaire émetteur d'un champ magnétique variant dans le temps et une bobine ou un fil récepteur de ce champ magnétique, disposés respectivement sur chacune des faces intérieures des régions opposées de l'enveloppe de la zone de détection. L'information délivrée par ce détecteur correspond à la tension électrique induite par l'un des éléments sur l'autre, qui dépend notamment de l'écartement desdites régions. Un détecteur à effet Hall comporte un élément magnétique et une sonde à effet Hall disposés respectivement sur chacune des faces intérieures des régions opposées de l'enveloppe de la zone de détection. Un tel détecteur peut permettre de mesurer l'écartement entre lesdites régions opposées. Un détecteur thermique comporte au moins un élément chaud et un élément de détection sensible à la température. L'information délivrée par ce détecteur peut correspondre à l'établissement ou à la rupture d'un contact thermique entre les deux éléments. D'autres détecteurs peuvent encore être utilisés sans que l'on sorte du cadre de la présente invention. Le détecteur associé à une zone de détection peut, dans une réalisation particulière, comporter une portion d'un élément qui est commun à plusieurs, voire à toutes les zones de détection, et un élément propre à cette zone de détection. Par exemple, un détecteur de contact électrique associé à une zone de détection peut comporter une portion d'un conducteur électrique qui est commun à plusieurs, voire à toutes les zones de détection, ce conducteur étant par exemple relié à la masse électrique, et un conducteur électrique propre à cette zone de détection. L'information liée à l'écartement entre les régions opposées de l'enveloppe, délivrée par le détecteur d'une zone de détection, peut être analogique ou numérique, par exemple binaire, et indiquer par exemple si les deux régions opposées de l'enveloppe de cette zone de détection sont sensiblement au contact l'une de l'autre ou non. Dans une première configuration de la zone de détection, les régions opposées de l'enveloppe sont au contact l'une de l'autre, et la pression à l'intérieur de la zone de détection est inférieure à la pression d'interface entre les deux corps à l'emplacement de cette zone de détection. Dans une deuxième configuration, les régions opposées de l'enveloppe ne sont pas au contact l'une de l'autre, la pression à l'intérieur de la zone de détection est supérieure à la pression d'interface entre les deux corps à cet emplacement. Au moment où la zone de détection passe d'une configuration à l'autre, la pression à l'intérieur de la zone de détection est sensiblement égale à la pression d'interface entre les deux corps, à l'emplacement de cette zone de détection. Dans le cas d'un détecteur de contact électrique, l'information délivrée peut correspondre à la fermeture ou non de la ligne. L'information délivrée par un détecteur est renouvelée chaque fois que le détecteur change d'état. Par exemple, dans le cas du détecteur de contact électrique, l'information délivrée est renouvelée chaque fois que le détecteur passe de la configuration où les conducteurs électriques sont en contact, à la configuration où le contact électrique entre les conducteurs électriques est ouvert, les conducteurs électriques étant alors espacés l'un de l'autre. Le détecteur d'une zone de détection est de préférence configuré pour préserver sensiblement la pression d'interface entre les deux corps et ne pas introduire de contraintes ou de forces de cisaillement perturbant outre mesure le résultat de l'analyse. Au moins une zone de détection peut comporter un détecteur comportant un élément, notamment un conducteur électrique, non rectiligne, notamment un conducteur électrique s' étendant en zigzag. En particulier, dans le cas où un élément de détection, notamment un conducteur électrique, est commun à toutes les zones de détection, ou à au moins une partie d'entre elles, ce conducteur peut présenter une forme de zigzag, de manière à ne pas introduire outre mesure des forces de cisaillement ou des contraintes, et ainsi ne pas modifier la pression entre les corps. La configuration en zigzag d'un conducteur électrique peut en outre permettre d'accroître la sensibilité du détecteur lors du rapprochement des régions opposées de l'enveloppe, en permettant plusieurs points de contact entre les deux conducteurs disposés respectivement sur ces régions. Ainsi, la détection du contact entre les conducteurs électriques pourra avoir lieu dès lors qu'en un de ces points un contact sera établi. Si les régions opposées de l'enveloppe sont partiellement au contact l'une de l'autre, un contact pourra néanmoins être détecté. La zone . de contact peut être pourvue d'une pastille conductrice, par exemple d'Ag, d'Au ou de Be, destinée à diminuer sa résistance de contact et à augmenter sa durabilité. Les conducteurs électriques peuvent être réalisés par exemple par gravure sur un support flexible revêtu d'un métal conducteur. Le capteur peut comporter une arrivée de fluide commune à toutes les zones de détection du capteur. Ce fluide peut être un gaz, par exemple de l'air, de l'azote, de l'argon ou tout gaz médical neutre biocompatible, ou un liquide, par exemple de l'eau, du sérum physiologique, de l'huile, ou tout fluide neutre biomédical biocompatible. Le capteur peut aussi comporter au moins une arrivée de fluide extérieure aux zones de détection et desservant extérieurement chacune d'entre elles, de manière à permettre notamment à toutes les zones de détection d'être plus facilement sensiblement à la même pression au même instant. Le capteur peut être agencé de manière à pouvoir être entièrement stérilisé, notamment en étant porté à une température supérieure ou égale à 130°C. Dans ce cas, l'enveloppe de chaque zone de détection pourra avantageusement être réalisée dans une matière plastique résistant à la chaleur. Les zones de détection du capteur peuvent être fixées sur un support, par exemple un support en élastomère ou un support en textile extensible, de type tricot notamment. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de mesure de pression d'interface entre deux corps, ce dispositif pouvant se caractériser par le fait qu'il comporte un capteur tel que défini plus haut. Un tel dispositif peut en outre comporter un générateur de pression agencé pour envoyer un fluide sous une pression variable dans le temps dans les zones de détection du capteur. Le dispositif peut être agencé de telle sorte qu'à un instant donné, toutes les zones de détection soient sensiblement à la même pression. Le générateur de pression peut être agencé de manière à faire varier la pression selon une fonction périodique, continue, notamment sinusoïdale ou une fonction en dents de scie. La pression maximale et la pression minimale peuvent correspondre à la pression respectivement la plus importante et la plus faible détectées par deux zones de détection parmi l'ensemble des zones de détection. En variante, la pression maximale et la pression minimale peuvent être prédéterminées. Le générateur de pression peut être agencé pour que la pression varie autour d'une valeur moyenne qui correspond sensiblement à la pression d'interface. En variante, le dispositif de pression peut être agencé pour détecter la dernière séparation des régions opposées d'une zone de détection parmi l'ensemble des zones de détection, et pour commander alors au générateur de pression une diminution de la pression appliquée. Cela permet de réduire la durée d'un cycle. De plus, la pression appliquée n'excède pas la pression nécessaire à la séparation des régions, ce qui permet de ne pas solliciter inutilement la membrane du capteur. Le dispositif peut comporter un système de traitement d'informations délivrées par le détecteur d'au moins une zone de détection, et de préférence de traitement d'informations délivrées par les détecteurs des zones de détection. Le système de traitement peut être agencé par exemple pour déterminer, à partir d'une information délivrée par le détecteur d'une zone de détection, la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné, à l'emplacement de cette zone de détection. Une information délivrée par un détecteur d'une zone de détection permet au système de traitement de mettre à jour la valeur de pression d'interface à cet instant et à l'emplacement de cette zone de détection. Cette valeur sera considérée comme étant la valeur de la pression d'interface à l'emplacement de cette zone de détection jusqu'à ce qu'une nouvelle information soit délivrée par ce détecteur, venant à son tour mettre à jour la valeur de la pression d'interface à l'emplacement de cette zone de détection. Le système de traitement peut encore être agencé pour établir une cartographie des pressions d'interface entre les deux corps à un instant donné. Le système de traitement peut être agencé pour mettre à jour cette cartographie, notamment dès qu'un détecteur change d'état. La mise à jour de la cartographie peut en variante avoir lieu à intervalles de temps prédéfinis, par exemple réguliers, notamment des intervalles de temps compris entre 1 set 2 jours suivant l'application. Le dispositif peut être agencé pour limiter le débit de gonflage des zones de détection et/ou limiter la quantité de fluide de gonflage des zones de détection, afin d'éviter l'endommagement de ces dernières. Le dispositif peut également être agencé pour détecter une fuite dans une ou plusieurs zones de détection. Le système de traitement peut être agencé pour détecter au moins un point mou et/ou un point dur. Par « point mou », on entend un emplacement de l'interface où la pression est plus faible, par exemple d'un facteur 2, voire 5 ou 10, voire plus encore par exemple 30, que la pression moyenne exercée entre les corps. A cet emplacement, la pression mesurée par une zone de détection ou un petit nombre de zones de détection entre les deux corps est inférieure aux pressions mesurées par les zones de détection adjacentes, notamment inférieure à un seuil prédéterminé, ce seuil étant par exemple fonction de la pression mesurée par les zones de détection adjacentes. Par exemple, la pression moyenne exercée entre les corps est de 0,03 bar, et la pression en un point mou est de 0,001 bar. On peut également détecter un point mou en mesurant un écartement plus important entre les régions opposées à l'emplacement d'une zone de détection qu'entre les régions opposées des enveloppes des zones adjacentes. Par « point dur », on entend un emplacement de l'interface où la pression est plus forte, par exemple d'un facteur 2, voire 5 ou 10, voire plus encore, que la pression moyenne exercée entre les corps. A cet emplacement, la pression mesurée par une zone de détection ou un petit nombre de zones de détection entre les deux corps est supérieure aux pressions mesurées par les zones de détection adjacentes, notamment supérieure à un seuil prédéterminé, ce seuil étant par exemple fonction de la pression mesurée par les zones de détection adjacentes. La pression moyenne peut par exemple être de 0,03 bar et la pression en un point dur de 0,4 bar. On peut également détecter un point dur en mesurant un écartement plus faible entre les régions opposées à l'emplacement d'une zone de détection qu'entre les régions opposées des enveloppes des zones adjacentes. Un point mou ou dur traduit par exemple la présence d'une irrégularité de surface ou la présence d'un organe prédéterminé dans le cas d'une application médicale ou obstétricale notamment. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé pour mesurer la pression d'interface entre deux corps, ce procédé pouvant se caractériser par le fait qu'il comporte les étapes suivantes : - placer entre deux corps un capteur tel que défini plus haut, - envoyer un fluide dans les zones de détection du capteur et faire varier la pression à l'intérieur des zones de détection, déterminer la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné à l'emplacement d'une zone de détection, à partir de l'information délivrée par le détecteur de la zone de détection. Le procédé peut en outre comporter l'étape consistant à établir une cartographie des pressions d'interface mesurées. Cette cartographie peut être régulièrement mise à jour, par exemple à des intervalles de temps pouvant varier de 1 s à 2 jours. Le procédé selon l'invention peut être mis en œuvre pour mesurer la pression d'interface entre deux surfaces de deux corps mous, ou d'un corps mou et d'un corps dur, ou au sein d'un corps mou, notamment entre deux surfaces d'au moins un corps choisi dans la liste suivante : parties du corps humain ou corps simulant une telle partie, par exemple tête de fœtus, muscles, peau, muqueuses, cavités internes, par exemple intestin, vagin, œsophage ; entre une partie du corps humain et un élément interagissant avec le corps humain, par exemple un siège, fauteuil, matelas, vêtement, intérieur de casque, bas ou tissu de contention ; pour déterminer la dureté d'un textile, d'un matériau de garnissage, d'un élastomère ; pour déterminer l'état, notamment la maturation de produits agro-alimentaires, notamment légumes ou fruits, en déterminant leur dureté. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de détection d'au moins un point mou, ce procédé pouvant se caractériser par le fait qu'il comporte les étapes suivantes : placer entre deux corps un capteur tel que défini plus haut, envoyer un fluide dans les zones de détection du capteur et faire varier la pression à l'intérieur des zones de détection, - déterminer la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné à l'emplacement d'une zone de détection à partir de l'information délivrée par le détecteur de la zone de détection, en déduire la présence et l'emplacement d'au moins un point mou. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de détection d'au moins un point dur, ce procédé pouvant se caractériser par le fait qu'il comporte les étapes suivantes : - placer entre deux corps un capteur tel que défini plus haut, envoyer un fluide dans les zones de détection du capteur et faire varier la pression à l'intérieur des zones de détection, déterminer la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné à l'emplacement d'une zone de détection à partir de l'information délivrée par le détecteur de la zone de détection, en déduire la présence et l'emplacement d'au moins un point dur. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un forceps obstétrical comportant deux cuillers comportant chacune une face intérieure, destinée à venir au contact d'une tête d'un fœtus ou d'un corps simulant une telle tête, et une face extérieure destinée à venir au contact des parois pelviennes ou de corps simulant de telles parois, ce forceps comportant au moins un capteur tel que défini plus haut. Un forceps équipé d'un tel capteur peut permettre de suivre les pressions exercées sur la tête du fœtus au cours de l'utilisation, et de modifier aussitôt le positionnement du forceps si le capteur détecte un point mou tel qu'un œil, un point dur tel qu'un os ou encore une dissymétrie entre les pressions exercées par les cuillers. Ce forceps peut également servir pour la formation de médecins ou d'étudiants en l'utilisant sur un corps simulant la tête d'un fœtus. Au moins un capteur peut être disposé sur la face intérieure d'au moins une cuiller du forceps. Au moins un capteur peut être disposé sur la face extérieure d'au moins une cuiller du forceps. Le ou les capteurs disposés sur la ou les cuillers du forceps peuvent comporter une pluralité de zones de détection, par exemple plus de dix zones de détection, par exemple seize voire vingt zones de détection chacun, ces zones de détection étant disposées notamment sur le pourtour de l'une des faces d'au moins une cuiller. Les cuillers du forceps peuvent être recouvertes d'au moins une enveloppe souple de protection, qui recouvre également les zones de détection du capteur. Cette enveloppe de protection peut être stérile. Elle peut être jetée avant l'utilisation du forceps.
L'enveloppe de protection peut en variante recouvrir le ou les capteurs du forceps durant l'utilisation, l'enveloppe assurant dans ce cas une protection du ou des capteurs tout en permettant une mesure de la pression d'interface grâce à sa souplesse. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, l'utilisation d'un capteur tel que défini plus haut dans l'un des dispositifs suivants : dispositif anti- escarres, matelas, siège, notamment siège de voiture, vêtement, casque, bas ou tissu de contention, dispositif de préhension ou de serrage pour corps mous et/ou de formes irrégulières et/ou de nature fragile, dispositif hydraulique ou pneumatique de soulèvement, ou dans une cavité interne du corps humain, ou pour mesurer le degré de maturité de produits agro-alimentaires, notamment fruits ou légumes. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une vue schématique d'un exemple de dispositif de mesure de pression d'interface réalisé conformément à l'invention, les figures 2 et 3 représentent des exemples d'évolution de la pression dans les zones de détection en fonction du temps, les figures 4 à 9 représentent de manière schématique et partielle des exemples parmi d'autres d'agencements de zones de détection, la figure 10 représente, de manière schématique et partielle, un exemple d'agencement d'un conducteur électrique sur l'une des régions de l'enveloppe des zones de détection, la figure 11 représente, de manière schématique et partielle, un exemple d'agencement d'un conducteur électrique sur l'autre région de l'enveloppe des zones de détection, - la figure 12 représente, en vue de dessus, un exemple de positionnement relatif des conducteurs électriques des figures 10 et 11, les figures 13 à 15 sont des vues respectivement analogues aux figures 10 à 12, avec un autre exemple de configuration des conducteurs électriques, les figures 16 à 18 sont des vues respectivement analogues aux figures 10 à 12, avec un autre exemple encore de configuration des conducteurs électriques, la figure 19 illustre la possibilité de prévoir plus d'une arrivée de fluide par zone de détection, la figure 20 représente, de manière schématique et partielle, en coupe axiale, un autre exemple de capteur selon l'invention, la figure 21 représente, de manière schématique et partielle, en coupe axiale, un autre exemple de capteur selon l'invention, - la figure 22 représente de manière schématique, en perspective, un forceps équipé de capteurs conformes à l'invention, la figure 23 est une vue schématique d'un exemple de capteur pouvant équiper le forceps de la figure 22, la figure 24 représente un exemple de présentation d'informations liées à l'utilisation d'un capteur selon l'invention, la figure 25 représente, en coupe axiale schématique et partielle, une assise de siège munie de capteurs selon l'invention et le bassin d'une personne assise dessus, la figure 26 représente de manière schématique en coupe les capteurs pouvant équiper l'assise de la figure 25, la figure 27 représente partiellement un des capteurs de la figure 26 en vue de dessus d'un côté, la figure 28 représente partiellement le capteur de la figure 26 en vue de dessus de l'autre côté par rapport à celui de la figure 27, et la figure 29 représente schématiquement un système de préhension ou de serrage muni de capteurs selon l'invention.
Dispositif de mesure de la pression On a représenté à la figure 1 un exemple de dispositif de mesure de la pression d'interface 1 entre deux surfaces Sa et Sb qui peuvent être définies par des corps animés ou inanimés, mous, déformables ou durs, de géométrie quelconque. Le dispositif 1 comporte au moins un capteur 10 permettant la mesure de la pression d'interface, un générateur de pression 20 associé au capteur 10 ainsi qu'un système de traitement 30 de l'information délivrée par le capteur 10. Dans l'exemple considéré, le générateur de pression 20 et le système de traitement 30 sont reliés à un micro-ordinateur 40 qui permet par exemple de commander le générateur de pression 20 en fonction d'une information reçue du système de traitement 30. Dans une variante non illustrée, le générateur de pression 20 et le système de traitement 30 sont réalisés de manière à fonctionner de manière autonome, indépendamment de la connexion à un micro-ordinateur. Dans une autre variante encore, le système de traitement 30 et le générateur de pression 20 peuvent être agencés pour échanger des informations entre eux et/ou avec un ordinateur distant ou avec un terminal portable, par l'intermédiaire d'un réseau de téléphonie ou d'une liaison sans fil de courte distance, par exemple de type Bluetooth® ou i-Fi®. Le générateur de pression 20 peut par exemple comporter un organe électromécanique tel qu'une pompe à membrane ou une pompe péristaltique. Le fluide emplissant les zones de détection est par exemple un gaz tel que de l'air ou un liquide, de préférence peu visqueux, et par exemple isolant électrique. Le capteur 10 comporte, comme on peut le voir sur la figure 1, deux zones de détection 11 étant formées chacune à l'intérieur d'une enveloppe gonflable 12 laquelle est réalisée, dans l'exemple considéré, dans une fine membrane en élastomère. L'épaisseur de la membrane est par exemple comprise entre 0,1 mm et 1 mm, la membrane étant réalisée par exemple dans du PNC ou du PU. Les enveloppes 12 des zones de détection 11 peuvent être réalisées par exemple par le rapprochement et la soudure ou le collage de deux membranes initialement indépendantes, ou d'une seule membrane pliée et assemblée sur elle-même de manière à former les zones de détection 11. On peut encore réaliser l'enveloppe d'une zone de détection ou de plusieurs zones de détection par injection/soufflage ou rotomoulage. Les zones de détection peuvent être réalisées de manière indépendante, puis agencées ensemble de manière à les rendre communicantes entre elles, ou être solidaires dès leur fabrication. Chaque enveloppe 12 présente, dans l'exemple considéré, deux régions opposées 12a et 12b ayant des faces extérieures respectives 13a et 13b venant au moins partiellement au contact des surfaces Sa et Sb. Les régions opposées 12a et 12b présentent également des faces intérieures respectives 14a et 14b sur lesquelles sont disposés au moins deux éléments constitutifs 15a et 15b d'un détecteur 15 propre à délivrer au système de traitement 30 une information liée à l'écartement entre les régions opposées 12a et 12b. Ces éléments 15a et 15b comportent, dans l'exemple illustré, des conducteurs électriques pouvant venir au contact l'un de l'autre afin de fermer un circuit électrique entre deux lignes respectives 16a et 16b reliées au système de traitement 30. Dans l'exemple considéré, les conducteurs électriques 15b des deux zones de détection 11 sont reliés électriquement en série et la ligne électrique 16b est ainsi commune à l'ensemble des détecteurs 15, étant par exemple reliée à la masse électrique. Le système de traitement 30 reçoit les deux lignes électriques 16a isolées électriquement et reliées respectivement aux éléments 15a des zones de détection 11. Le nombre de lignes 16a est de préférence égal au nombre de zones de détection 11 du capteur 10. Les conducteurs électriques 15a et 15b peuvent être réalisés par gravure d'un métal sur un support flexible, notamment par gravure de nickel sur du polyimide. Les conducteurs peuvent être rapportés et fixés sur les régions opposées 12a et 12b de l'enveloppe par collage, soudage ou fixation mécanique, ou autrement encore. Les conducteurs électriques peuvent être également réalisés par impression directement sur la membrane de l'enveloppe, ou encore par bi-injection de matière avec l'enveloppe. Le détecteur associé à chaque zone de détection peut ne pas comporter de conducteurs électriques destinés à venir au contact l'un de l'autre, sans que l'on sorte du cadre de la présente invention. Dans une variante non illustrée, au moins une zone de détection 11 peut comporter par exemple un détecteur capacitif, agencé pour mesurer l'écartement entre les régions 12, ou un détecteur inductif optique ou thermique. Comme on peut le voir sur la figure 1, le capteur 10 comporte par ailleurs une ouverture 17 réalisée dans l'enveloppe d'une zone de détection 11, de façon à permettre à l'intérieur de la zone de détection correspondante de communiquer, par l'intermédiaire d'un conduit 21, avec le générateur de pression 20. Dans l'exemple illustré, les deux zones de détection 11 communiquent intérieurement l'une avec l'autre par un passage 18, ce qui permet un équilibrage des pressions des zones de détection 11. Le conduit 21 peut être réalisé d'un seul tenant avec l'enveloppe 12 par exemple. On peut voir, sur la figure 4, que les zones de détection 11 peuvent présenter chacune, lorsqu' observées selon une direction parallèle à la direction de rapprochement des éléments constitutifs 15a et 15b des détecteurs, c'est-à-dire en vue de dessus, un contour sensiblement circulaire. Le générateur 20 est agencé de manière à agir sur la pression du fluide à l'intérieur du conduit 21. Le générateur 20 peut être agencé pour faire évoluer la pression en dents de scie par exemple, avec un profil triangulaire symétrique comme illustré à la figure 2 ou dissymétrique comme représenté à la figure 3. La pression pourrait encore varier différemment, par exemple de manière sinusoïdale ou autre. La pression peut varier par exemple avec une période comprise entre 0,5 set 1 heure. La période de la fonction de variation de la pression est par exemple très supérieure à la constante de temps d'équilibrage de la pression dans les zones de détection. En fonction de la pression régnant à l'intérieur des zones de détection 11, celles-ci opposent une force plus ou moins grande à l'écrasement sous l'effet de la pression d'interface entre les surfaces Sa et Sb. Lorsque la pression régnant à l'intérieur des zones de détection devient inférieure à une valeur prédéterminée, les conducteurs électriques 15a et 15b d'une zone de détection 11 au moins peuvent établir un contact électrique entre eux, un tel contact pouvant être détecté par le système de traitement 30. Au moment où le contact s'établit, cela signifie que la pression régnant dans la zone de détection devient inférieure à la pression à l'interface, localement. Quand le contact s'ouvre, cela signifie que la pression régnant dans la zone de détection devient supérieure à la pression d'interface à l'emplacement de la zone de détection correspondante. La pression minimale Pmin et la pression maximale Pmax de balayage appliquées peuvent être prédéterminées et avoir par exemple des valeurs respectives comprises entre 0,001 et 0,05 bar pour des tissus vivants (respectivement plus et moins pour d'autres applications). En variante, la pression minimale peut être déterminée par la dernière zone de détection du capteur dont le détecteur change d'état, alors que les détecteurs de toutes les autres zones de détection ont déjà délivré cette information pendant la diminution de pression depuis la pression maximale. La pression maximale peut être, de même, déterminée par la dernière zone de détection du capteur dont le changement d'état du détecteur correspond à la rupture du contact entre les régions opposées de l'enveloppe, alors que les détecteurs de toutes les autres zones de détection ont déjà délivré cette information pendant l'augmentation de pression depuis la pression minimale. A chaque période, la pression maximale et la pression minimale peuvent donc varier et ne pas être déterminées par les mêmes zones de détection. Le générateur de pression 20 est agencé pour limiter le débit de gonflage des zones de détection et le degré de gonflage des zones de détection, afin notamment de limiter les risques d'endommagement d'une zone de détection. Le volume de gonflage d'une zone de détection est par exemple inférieur ou égal à 1 mm . Pour limiter le débit de gonflage, le dispositif 1 comporte dans l'exemple illustré un débitmètre relié à une électrovanne qui interrompt le flux pour un débit supérieur à une valeur prédéterminée très supérieure à la valeur d'utilisation. . Pour limiter le degré de gonflage des zones de détection, le dispositif 1 comporte dans l'exemple illustré un compteur volumétrique qui envoie une information au générateur de pression 20 concernant le volume de fluide envoyé dans les zones de détection. Une soupape de sécurité non représentée peut être le cas échéant reliée au conduit 21 pour permettre un échappement de fluide en cas de surpression. Le débitmètre et le compteur volumétrique sont intégrés dans le générateur de pression 20 dans l'exemple illustré, et non représentés sur le dessin, mais pourraient en variante être indépendants ou logés dans d'autres composants du dispositif 1. Le système de traitement 30 est agencé pour recueillir et traiter les informations délivrées par les détecteurs 15 des zones de détection 11 du capteur 10 et déterminer pour chaque zone de détection 11 la pression d'interface à l'emplacement de cette zone de détection, à un instant donné. Le changement d'état du détecteur d'une zone de détection 11 donne une information sur la valeur de la pression d'interface à l'emplacement de cette zone de détection. Cela peut permettre l'établissement en temps réel par le système de traitement 30 d'une cartographie des pressions d'interface. Le système de traitement 30 peut également être agencé pour détecter des points mous ou des points durs en comparant par exemple la valeur de la pression mesurée pour chaque zone de détection avec les valeurs des pressions mesurées par les zones de détection adjacentes. Le dispositif 1 est en outre avantageusement agencé pour détecter la dégradation d'une zone de détection, notamment une fuite dans une zone de détection. Par exemple, le générateur de pression 20 peut, avant de disposer le capteur 10 entre les surfaces Sa et Sb, gonfler les zones de détection à une pression prédéterminée et détecter une variation de pression éventuellement. Si la pression diminue, cela peut signifier qu'une zone de détection au moins souffre d'une fuite de fluide. Dans l'exemple illustré à la figure 1, le passage 18 qui permet aux zones de détection 11 de communiquer se situe au niveau d'une zone d'assemblage des enveloppes 12 des zones de détection 11, mais les zones de détection 11 peuvent être agencées autrement encore sans que l'on sorte du cadre de la présente invention. Par exemple, les enveloppes 12 des zones de détection 11 peuvent être réalisées d'un seul tenant, avec par exemple des lignes ou points de soudure délimitant les zones de détection 11, ces lignes ou points de soudure contribuant également, le cas échéant, au maintien des éléments constitutifs des détecteurs 15 sur les enveloppes. Variantes d'agencement des zones de détection On a représenté sur les figures 5 à 9 divers exemples, parmi d'autres, d'agencements possibles pour les zones de détection. Sur ces figures, les éléments constitutifs des détecteurs n'ont pas été représentés, dans un souci de clarté du dessin. Deux zones de détection peuvent communiquer par un passage 18 constitué par une portion de conduit, comme on peut le voir sur la figure 5. Les zones de détection 11 peuvent présenter, lorsqu' observées en vue de dessus, une forme polygonale, par exemple rectangulaire comme illustré à la figure 6. Le passage 18 par lequel les zones de détection communiquent peut alors être délimité par des lignes de soudure 19 réunissant des régions opposées des enveloppes. Le passage 18 peut être unique ou fractionné comme on peut le voir sur la figure 7. On a représenté à la figure 8 un agencement des zones de détection 11 en réseau bidimensionnel, ces dernières communiquant entre elles dans au moins deux directions par exemple par des passages 18 formés entre des lignes ou points de soudure. On a représenté à la figure 9 un autre agencement possible des zones de détection 11, dans lequel celles-ci communiquent par des passages 18 constitués par des portions de conduit, ces conduits pouvant être réalisés d'un seul tenant avec la paroi des enveloppes des zones de détection le cas échéant. Les zones de détection peuvent être agencées entre elles de manière à s'adapter à la forme des corps dont on souhaite mesurer une pression d'interface. Elles peuvent notamment être agencées selon un réseau tridimensionnel. Variantes de réalisation des conducteurs électriques On va maintenant décrire, en se référant aux figures 10 à 18, différentes formes possibles parmi d'autres, de réalisation des conducteurs électriques. Les conducteurs 15a fixés sur l'une des régions des zones de détection 11 peuvent par exemple se présenter, comme illustré à la figure 10, sous la forme de deux bandes conductrices rectilignes. Ces conducteurs peuvent être orientés transversalement à un axe longitudinal du capteur. Les conducteurs 15b, lesquels peuvent être reliés électriquement en série entre eux comme indiqué précédemment, peuvent se présenter par exemple sous la forme d'une bande conductrice s'étendant suivant un trajet non rectiligne, notamment en formant un zigzag, comme on peut le voir sur la figure 11. Les conducteurs 15a sont disposés de manière à venir intersecter les conducteurs 15b lorsque les régions opposées des zones de détection sont appliquées l'une contre l'autre, comme illustré à la figure 12. On peut donner aux conducteurs 15a et 15b encore d'autres formes, par exemple une forme en serpentin comme illustré sur les figures 13 et 14, ce qui permet d'avoir une vaste zone de contact. Les conducteurs 15a peuvent aussi être similaires à ceux de la figure 11 et le conducteur 15b s'étendre en dents de scie, comme illustré sur les figures 16 à 18. Arrivées de fluide multiples Au moins une zone de détection peut comporter, comme illustré sur la figure 19, plus d'une arrivée de fluide. On voit sur la figure 19 qu'un deuxième conduit 21' relié au générateur de pression 20 peut desservir chacune des zones de détection 11. Ce conduit 21' peut se raccorder directement au générateur de pression 20 ou en variante au conduit 21. Le conduit 21' peut permettre de maintenir plus facilement les zones de détection 11 sensiblement à la même pression à un instant donné, notamment si le passage 18 est momentanément obturé, par exemple par la venue en contact des régions opposées de quelques zones de détection sous l'effet de la pression exercée entre les surfaces Sa et Sb. Dans ce cas, la zone de détection 11 la plus éloignée du générateur de pression 20 peut conserver une pression déterminée, grâce à la présence du conduit 21'. Variantes de réalisation des enveloppes Les enveloppes 12 des zones de détection 11 du capteur 10 peuvent être réalisées de différentes manières. Une enveloppe 12 peut être entièrement souple ou partiellement souple. Elle peut notamment comporter une partie qui est confondue avec la surface de l'un des corps dont on cherche à mesurer la pression d'interface avec un autre corps, comme illustré sur la figure 20. Dans cet exemple, la surface Sb constitue pour chaque zone de détection 11 la région 12b de l'enveloppe 12, tandis que la région 12a est constituée par une membrane souple qui vient au contact avec la surface Sa. Cette membrane est par exemple soudée ou collée par endroits sur la surface Sb de manière à former les zone de détections 11 et les passages 18 entre les zone de détections. Dans ce cas, le capteur 10 est solidaire du corps définissant la surface Sb. Le conduit 21 est également réalisé avec la surface Sb dans l'exemple illustré. Les détecteurs des zones de détection n'ont pas été représentés sur cette figure dans un souci de clarté du dessin. Les termes « enveloppe » et « zones de détection » ne doivent pas être interprétés de manière limitative. Ainsi, une enveloppe peut être commune à plusieurs zones de détection, qui conservent cependant chacune un détecteur propre. Deux zones de détections adjacentes 11 peuvent ne comporter aucune partition entre elles comme illustré sur la figure 21. Deux zones de détections adjacentes 11 peuvent aussi comporter une partition et former des cellules. On peut utiliser un capteur réalisé conformément à l'invention dans de nombreuses applications, notamment dans le domaine obstétrical ou médical. Exemple d'application à un forceps A titre d'exemple, on a représenté à la figure 22 un forceps 50 comportant deux cuillers 51 et 52, présentant chacune une face intérieure 53 et une face extérieure 54. Dans l'exemple illustré, le forceps 50 comporte deux capteurs 10, non représentés sur la figure 22 dans un souci de clarté du dessin, disposés respectivement sur chacune des faces intérieures 53 des cuillers 51 et 52. Chaque capteur 10 comporte une pluralité de zones de détection disposées sur le pourtour de la face correspondante comme on peut le voir sur la figure 23. Le nombre de zones de détection 11 par exemple est dans l'exemple illustré compris entre dix et vingt, étant par exemple de seize. Un avantage de disposer d'au moins un capteur réalisé conformément à l'invention sur un forceps est de permettre de mesurer les pressions exercées sur la tête du fœtus par les cuillers du forceps, de détecter un point mou que peut constituer un œil, ou un point dur que peut constituer un os. Lorsque des capteurs sont présents sur les faces intérieures 53 des deux cuillers 51 et 52, on peut en outre avantageusement contrôler la symétrie des pressions exercées sur la tête du foetus, de manière à éviter une pression excessive d'un côté de la tête. Une enveloppe souple de protection, représentée en traits discontinus sur la figure 23, peut recouvrir les cuillers et le ou les capteurs avant et pendant l'utilisation. Cette enveloppe est avantageusement stérilisable avec le capteur, et peut notamment être portée à une température supérieure ou égale à 130 °C. Le micro-ordinateur 40 de l'exemple de la figure 1 peut, dans le cas de l'utilisation de capteurs de pression d'interface sur un forceps 50, être agencé pour permettre à la personne manipulant les forceps de visualiser la cartographie des pressions exercées. On a représenté à la figure 24 un exemple d'écran que peut observer l'obstétricien lors de l'utilisation du forceps 50. Sur cette figure, on peut voir un schéma de la tête du fœtus F, les cuillers 51 et 52 du forceps sur les faces internes 53 desquelles sont disposés les capteurs 10. Ces derniers sont représentés d'une couleur différente (non visible sur la figure) selon que les conducteurs électriques correspondants sont en contact ou non. Dans une variante non illustrée, cette indication est différente d'une couleur et comporte par exemple un chiffre ou un histogramme ou autre. La pression des zones de détection varie en dents de scie avec par exemple une amplitude de 0,2 bars. Les profils droite FD et gauche FQ de la tête du fœtus peuvent permettre d'illustrer les pressions auxquelles est soumise chaque partie de la tête du fœtus F. Application à la prévention d'escarre en position assise Un autre exemple d'application a été représenté à titre illustratif sur les figures 25 à 28. Il s'agit dans cet exemple de la mesure de la pression d'interface entre l'assise d'un siège S et les fesses, notamment les ischions I, d'un patient dont le bassin est représenté schématiquement sur la figure 25. Le siège comporte au moins un capteur, tel que décrit plus haut, notamment deux dans l'exemple illustré. Les deux capteurs 10 de pression d'interface sont disposés sur l'assise du siège S sous les ischions I, à l'endroit où la pression d'interface est particulièrement élevée, pouvant atteindre 300 rnmHg. Comme on peut le voir sur la figure 26, l'arrivée de fluide, notamment d'air selon la flèche est commune aux deux capteurs 10 dans l'exemple illustré, mais on ne sort pas du cadre de l'invention si chaque capteur a une arrivée de fluide qui lui est propre. Chaque capteur comporte une pluralité de zones de détection 11, par exemple au nombre de 32 et disposées selon les intersections d'une grille dans l'exemple illustré, ce qui permet de faciliter le traitement de données. Les zones de détection 11 sont regroupées par deux ou trois à l'intérieur d'une partie de l'enveloppe du capteur ayant sensiblement la forme allongée d'un doigt de gant. Les parties de forme allongée de l'enveloppe de gant sont en deux rangées se faisant face. La distance entre les deux capteurs 10 peut être d'environ 2 cm, le diamètre d'un capteur d'environ 14 cm et la section transversale d'une partie en forme de doigt de gant d'environ 1 cm2. La forme allongée des parties en doigt de gant de l'enveloppe 12 permet à la membrane du capteur de résister à une pression interne élevée sans risque de rupture. La présence de douze parties de forme allongée améliore la résistance totale de la membrane du capteur. L'enveloppe 12 des zones de détection comporte deux régions opposées 12a et
12b respectivement représentées sur les figures 27 et 28. Sur la région 12a représentée sur la figure 27, chaque zone de détection 11 comporte un élément 15a d'un détecteur 15 constitué dans l'exemple illustré par un conducteur électrique. Chaque élément 15a d'une zone de détection 11 est relié par une ligne électrique indépendante 16a au système de traitement 30 non représenté sur la figure.
Les lignes 16a sont isolées électriquement. Sur la figure 27, seules certaines lignes 16a ont été représentées dans un souci de clarté, mais tous les éléments 15a sont reliés par des lignes 16a au système de traitement. Les huit lignes 16a représentées forment un bus Sur la figure 28, on a représenté partiellement la région opposée 12b. Chaque zone de détection 11 comporte un élément 15b d'un détecteur 15. Les éléments 15b, également des conducteurs électriques dans l'exemple illustré, sont tous rehés électriquement et la ligne électrique 16b est ainsi commune à l'ensemble des détecteurs
15, étant par exemple reliée à la masse électrique. Les lignes 16a et 16b présentent des ondulations dans l'exemple illustré, ce qui donne aux lignes une élasticité dans toutes les dimensions et diminue le risque de rupture des éléments 15a et 15b et des lignes 16a et 16b. En fonctionnement, le générateur de pression 20 effectue un balayage de pression entre une pression πύnimale et une pression maximale. L'état des contacts entre les régions est affiché, en temps réel par exemple, sur un écran d'ordinateur non représenté. Grâce aux capteurs disposés sur l'assise du siège, on peut prévenir la formation d'escarre, qui est une pathologie consécutive à une pression d'appui des tissus vivants trop élevée, notamment supérieure à la pression de perfusion des capillaires qui est de 32 mmHg et prolongée dans le temps. La détection de fortes pressions prolongées peut déclencher une alerte auprès de l'entourage, notamment du personnel soignant qui prendra les dispositions nécessaires en modifiant les points d'appui ou en changeant le support anti-escarre choisi. Un tel dispositif peut être destiné aux personnes à mobilité réduite, aux personnes âgées, aux handicapés chroniques et accidentels, tels que les tétraplégiques et les paraplégiques, aux grands brûlés et aux patients en longue hospitalisation. On ne sort pas du cadre de la présente invention si le siège est remplacé par un matelas sur lequel le patient est allongé.
Exemple d'application à un organe de préhension ou de serrage Un autre exemple d'utilisation d'un capteur selon l'invention a été représenté sur la figure 29. Il s'agit d'un dispositif de serrage ou de préhension R, comportant au moins formant une pince sous forme d'une main artificielle, muni d'au moins un, notamment d'une pluralité de capteurs 10. Un tel dispositif peut servir dans le domaine de la robotique avec le développement des interfaces haptiques, destinées par exemple à l'aide aux gestes médicaux pendant les opérations chirurgicales.
Autres exemples d'application L'utilisation d'un capteur réalisé conformément à l'invention peut avoir divers objectifs. Un capteur peut par exemple être utilisé chez un être vivant, en particulier dans le corps humain, pour mesurer la pression, dans les tissus vivants, à l'interface entre deux surfaces molles ou entre une surface molle et un corps dur ou encore la pression au sein d'une substance molle ou déformable, par exemple dans les cavités internes, notamment l'intestin, le vagin, l'œsophage. Un capteur peut encore être utilisé dans la mesure de pressions appliquées au corps humain par les vêtements, les sièges, les casques pour l'étude du confort, les bas et tissus de contention pour la prévention des phlébites par exemple. Un capteur peut encore être utilisé dans les mesures relatives aux produits alimentaires, par exemple pour tester leur état de maturation, par exemple celui d'un fruit, en fonction de sa dureté. Un capteur peut être utilisé pour caractériser les pressions et les répartitions de pression dans des dispositifs de préhension ou de serrage. Un capteur peut être utilisé pour contrôler la pression d'interface dans les matelas ou sièges, ou pour tester l'efficacité d'un dispositif anti-escarres, d'un matelas par exemple. On peut notamment contrôler la propagation de la pression importante pour un massage et un drainage de micro-circulation sanguine et lymphatique. On peut notamment prévenir l'escarre. Un capteur peut permettre de contrôler l'homogénéité d'un dispositif hydraulique et pneumatique de soulèvement. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un matelas comportant un capteur réalisé conformément à l'invention. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un siège, par exemple un siège de voiture ou un fauteuil, comportant au moins un capteur tel que défini plus haut. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif anti-escarres comportant un capteur réalisé conformément à l'invention. Un dispositif « anti-escarres » est un matelas, un siège ou un vêtement par exemple, rempli d'un fluide, par exemple de l'eau ou un gel, ou présentant une forme ergonomique. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un vêtement, notamment un vêtement intelligent ou un casque, comportant un capteur réalisé conformément à l'invention. Par « vêtement intelligent », on entend un vêtement pourvu d'au moins un capteur, par exemple un capteur de température, et/ou de fréquence cardiaque, et/ou de fréquence respiratoire, et/ou un capteur de position, parmi d'autres. Un vêtement intelligent peut être utile pour suivre l'évolution d'un ou de plusieurs paramètres biologiques et/ou physiques de celui qui le porte. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un bas ou tissu de contention comportant un capteur réalisé conformément à l'invention. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de préhension ou de serrage pour corps mous et/ou de formes irrégulières et/ou de nature fragile comportant un capteur réalisé conformément à l'invention. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif hydraulique ou pneumatique de soulèvement comportant un capteur réalisé conformément à l'invention. Dans toute la description, y compris les revendications, l'expression
« comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.

Claims

REVENDICATIONS
1. Capteur (10) de pression d'interface entre deux corps, comportant au moins deux zones de détection (11) communiquant entre elles, chaque zone de détection étant formée à l'intérieur d'une enveloppe (12) gonflable destinée à s'interposer entre lesdits corps et ayant deux régions opposées dont l'écartement dépend de la pression d'interface entre lesdits corps, chaque zone de détection comportant un détecteur (15a, 15b) agencé pour délivrer une information liée à l'écartement entre les régions opposées (12a, 12b).
2. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le nombre de zones de détection (11) est supérieur à 2, notamment est compris entre 2 et 100.
3. Capteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins une enveloppe (12) d'une zone de détection (11) est réalisée au moins partiellement dans un matériau élastiquement déformable.
4. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les zones de détection (11) sont agencées selon un réseau bidimensionnel.
5. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins une zone de détection (11) comporte un détecteur agencé pour mesurer l'écartement entre les deux régions opposées de l'enveloppe de la zone de détection (11).
6. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un détecteur (15) choisi dans la liste suivante : détecteur électrique, notamment détecteur électrique de contact ou capacitif, détecteur optique, notamment détecteur à fibres optiques, à diffraction, à focalisation optique, détecteur magnétique, notamment détecteur à induction, à fil linéaire ou à bobine, à effet Hall, détecteur thermique.
7. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le détecteur (15) associé à une zone de détection (11) comporte une portion d'un élément (15b) qui est commun à plusieurs, voire à toutes les zones de détection, et un élément propre (15a) à cette zone de détection, notamment une portion d'un conducteur électrique (15b) qui est commun à plusieurs, voire à toutes les zones de détection, de préférence relié à la masse électrique, et un conducteur électrique (15a) propre à cette zone de détection.
8. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'information liée à l'écartement entre les régions (12a, 12b) de l'enveloppe (12) est binaire.
9. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le détecteur comporte au moins deux éléments (15a, 15b) disposés respectivement sur chacune des faces intérieures (14a, 14b) des régions (12a, 12b) opposées de l'enveloppe (12), notamment deux conducteurs électriques réalisés par gravure sur un support revêtu d'un métal conducteur, notamment du polyimide revêtu de nickel.
10. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins une zone de détection (11) comporte un conducteur électrique (15b) non rectiligne, notamment un conducteur électrique s'étendant en zigzag.
11. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte une arrivée de fluide (21) commune à toutes les zones de détection (11) du capteur.
12. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une arrivée de fluide (21') extérieure aux zones de détection (11) et desservant extérieurement chacune d'entre elles.
13. Dispositif de mesure de pression d'interface entre deux corps (Sa, Sb), caractérisé par le fait qu'il comporte un capteur (10) tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes et un générateur de pression (20) agencé pour envoyer un fluide dans les zones de détection (11) du capteur (10), sous une pression variable dans le temps.
14. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le générateur de pression (20) est agencé de manière à faire varier la pression selon une fonction périodique, continue, notamment en suivant une fonction sinusoïdale ou une fonction en dents de scie.
15. Dispositif selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que le dispositif est agencé pour détecter la dernière séparation des régions opposées (12a, 12) d'une zone de détection (11) parmi l'ensemble des zones de détection (11), et pour commander alors la diminution de pression appliquée au générateur de pression (20).
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé par le fait qu'il comporte un système de traitement (30) d'informations délivrées par le détecteur d'au moins une zone de détection, notamment un système de traitement agencé pour déterminer, à partir d'une information délivrée par le détecteur (15) d'une zone de détection (11), la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné, à l'emplacement de cette zone de détection.
17. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le système de traitement (30) est agencé pour établir une cartographie des pressions d'interface entre les deux corps à un instant donné, et de préférence est agencé pour mettre à jour cette cartographie notamment dès qu'un détecteur (15) change d'état ou à des intervalles de temps prédéfinis.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé par le fait qu'il est agencé pour limiter le débit de gonflage des zones de détection.
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, caractérisé par le fait qu'il est agencé pour limiter la quantité de fluide de gonflage des zones de détection.
20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 19, caractérisé par le fait qu'il est agencé pour détecter une fuite dans une ou plusieurs zones de détection.
21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 20, caractérisé par le fait que le système de traitement (30) est agencé pour détecter un point mou.
22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 21, caractérisé par le fait que le système de traitement (30) est agencé pour détecter un point dur.
23. Procédé pour mesurer la pression d'interface entre deux corps, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes : - placer entre deux surfaces un capteur tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12, - envoyer un fluide dans les zones de détection du capteur et faire varier la pression à l'intérieur des zones de détection, - déterminer la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné à l'emplacement d'une zone de détection, à partir de l'information délivrée par le détecteur de la zone de détection.
24. Procédé selon la revendication précédente, mis en œuvre pour mesurer la pression d'interface entre deux surfaces de deux corps mous, ou d'un corps mou et d'un corps dur, ou au sein d'un corps mou, notamment entre deux surfaces d'au moins un corps mou choisi dans la liste suivante : partie du corps humain ou corps simulant une telle partie, notamment tête de fœtus, muscles, peau, muqueuses, cavités internes ; entre une partie du corps humain et un élément interagissant avec le corps humain, par exemple un siège, matelas, vêtements, intérieur de casque, tissu ou bas de contention ; pour déterminer la dureté d'un textile, d'un matériau de garnissage, d'un élastomère ; pour déterminer l'état, notamment l'état de maturation de produits agro-alimentaires, notamment légumes ou fruits en déterminant leur dureté.
25. Forceps obstétrical (50) comportant deux cuillers (51, 52) comportant chacune une face intérieure (53), destinée à venir au contact d'une tête d'un fœtus ou d'un corps simulant un telle tête, et une face extérieure (54), caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un capteur (10) tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12.
26. Forceps selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'au moins un capteur (10) est disposé sur la face intérieure (53) d'au moins une cuiller (51,
52).
27. Forceps selon l'une des deux revendications immédiatement précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins un capteur (10) est disposé sur la face extérieure (54) d'au moins une cuiller (51, 52).
28. Forceps selon l'une quelconque des revendications 25 à 27, caractérisé par le fait que le ou les capteurs (10) comportent une pluralité de zones de détection (11) disposées sur le pourtour de l'une des faces d'au moins une cuiller (51, 52).
29. Forceps selon l'une quelconque des revendications 25 à 28, caractérisé par le fait que les cuillers (51, 52) du forceps sont recouvertes d'au moins une enveloppe souple de protection qui recouvre également les zones de détection du capteur.
30. Siège comportant au moins un capteur (10) tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12.
31. Siège selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte une assise sur laquelle est disposé le ou les capteurs (10).
32. Siège selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les capteurs (10) sont au nombre de deux, et par le fait que les capteurs comportent une arrivée de fluide commune.
33. Siège selon l'une des revendications 30 à 32, caractérisé par le fait que chaque capteur 10 comporte une pluralité de zones de détection (11) disposées selon les intersections d'une grille.
34. Siège selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les zones de détection sont regroupées par deux ou trois dans des parties allongées de l'enveloppe (12).
35. Procédé de prévention de la formation d'escarre en position assise, comportant les étapes suivantes : placer au moins un capteur tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12 sur une assise d'un siège sur lequel est assis un patient, mesurer la pression d'interface entre les fesses du patient et l'assise, modifier les points d'appui du patient et/ou changer l'assise ou le siège.
36. Dispositif de serrage ou de préhension, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un capteur (10).
37. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une pince.
38. Procédé de serrage ou de préhension comportant les étapes suivantes : serrer ou porter un objet à l'aide d'un dispositif de préhension ou de serrage muni d'au moins un capteur tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12, mesurer la pression d'interface entre le dispositif de préhension ou de serrage et l'objet.
39. Utilisation d'un capteur tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12 dans l'un des dispositifs suivants : dispositif anti-escarres, matelas, siège, notamment siège de voiture, vêtement, casque, bas ou tissu de contention, dispositif de préhension ou de serrage par corps mous et/ou de formes irrégulières et/ou de nature fragile, dispositif hydraulique ou pneumatique de soulèvement, ou dans une cavité interne du corps humain, ou pour mesurer le degré de maturité des produits agro-alimentaires, notamment fruits ou légumes.
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