WO2022023684A1 - Pupil sensor for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil in a patient's eye through an upper eyelid - Google Patents

Pupil sensor for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil in a patient's eye through an upper eyelid Download PDF

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WO2022023684A1
WO2022023684A1 PCT/FR2021/051427 FR2021051427W WO2022023684A1 WO 2022023684 A1 WO2022023684 A1 WO 2022023684A1 FR 2021051427 W FR2021051427 W FR 2021051427W WO 2022023684 A1 WO2022023684 A1 WO 2022023684A1
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WO
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pupillary
sensor
support
eye
upper eyelid
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/051427
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French (fr)
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Frédéric Bernert
Thierry Bagnol
Simon REGAL
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Idmed
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Definitions

  • TITLE Pupillary sensor for detecting a size or variation in size or shape of a pupil of a patient's eye through an upper eyelid
  • the invention relates to a pupil sensor for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil of a patient's eye.
  • the invention finds a preferred, and non-limiting, application in the monitoring of a pupil for the purposes of in situ and real-time monitoring of a patient's level of anesthesia during a surgical operation. Applications are also possible in other medical fields such as addictology, ophthalmology, neurology, pharmacology, toxicology or resuscitation.
  • monitoring the size of the pupil or a variation in the size or shape of the pupil makes it possible to evaluate a physiological, neurological or emotional state of a patient, and in particular a level of reaction to pain - and therefore a level of analgesia of a patient - so as, for example, to control the dosage of analgesic capable of blocking the pain.
  • This pupillary sensor is placed directly on the cornea of the eye, below the upper eyelid which will then be closed, and the photoemitter(s) are activated to emit light signals to excite the eye and, in response to detection by the photoreceptor(s) of light signals reflected by the eye, this or these photoreceptor(s) will deliver detection signals which will then be processed to determine a size or a variation in size or shape of the pupil or a speed of variation size or shape of the pupil.
  • This pupillary sensor is particularly efficient because it makes it possible to monitor in real time the variations in size or shape of the patient's pupil.
  • a pupillary sensor has some drawbacks, the first being that it has to be placed directly on the cornea, after opening and then closing the upper eyelid. Such a gesture is sometimes prohibitive for certain practitioners, and in particular for anesthesiologists.
  • the installation of such a sensor pupil under the upper eyelid imposes thickness constraints, in order to be the least traumatic possible for the patient.
  • the invention proposes a pupillary sensor which is shaped to monitor in real time a size or a variation in size or shape of the patient's pupil, through the upper eyelid, and therefore without having to be positioned under the upper eyelid. but rather above.
  • Another object of the invention is to ensure stable and controlled holding of the pupillary sensor on the upper eyelid, in order to make the measurement more reliable.
  • the invention proposes a pupillary sensor for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil of a patient's eye, this pupillary sensor comprising optoelectronic components arranged on a support, these optoelectronic components comprising one or more photoemitters and one or more photoreceptors, this pupillary sensor being remarkable in that it comprises at least one transparent adhesive layer provided or attached to an internal face of the support to allow application and adhesion of the support to an external face of 'an upper eyelid of the patient's eye, so that this pupillary sensor is intended to be placed on this outer face of the upper eyelid, the one or more photoemitters being configured for an emission of excitation light signals from the eye through the upper eyelid and one or more photoreceptors being configured for detection of light signals reflected from the eye and passing through the upper eyelid.
  • the invention proposes a pupillary sensor which is placed on the outer face of the upper eyelid, opposite its inner face which comes into contact with the cornea of the eye, and thus this pupillary sensor proposes to use a or more photoemitters powerful enough to emit excitation light signals crossing the upper eyelid to reach the eye, and one or more photoreceptors sufficiently sensitive to detect the light signals reflected by the various constituents of the eye, such as the iris or the retina, and passing through the upper eyelid, despite the necessary absorption of the light signals transmitted through this upper eyelid.
  • the adhesive means makes it possible to maintain the pupillary sensor in place on the upper eyelid, because this pupillary sensor is placed on the outside of the upper eyelid and such an adhesive means is necessarily advantageous for such maintenance in position on the skin of the upper eyelid.
  • the support is adhered to the upper eyelid by means of the transparent adhesive layer which is either integrated into the support, or attached to the support.
  • the transparent adhesive layer can be continuous, or discontinuous with adhesive islands spaced from each other and/or holes.
  • the interest of such an adhesive layer is to make reliable and to control the adhesion of the support against the upper eyelid, in particular by controlling the locations and dimensions of the adhesive zones in contact with the eyelid, which makes it possible to avoid the presence of zones unwanted air spacers, and allowing an even pressing against the upper eyelid.
  • the measurement which depends on the path of the emitted and reflected light signals, is made more reliable.
  • the one or more photoemitters are shaped to emit eye excitation light signals through the upper eyelid, with an average power specific to each photoemitter which is between 0.1 and 10 mW (milliwatts) .
  • an opaque strip capable of absorbing ambient light, is provided or attached to an external face of the support.
  • Such an opaque strip is advantageous for absorbing ambient light in order to limit the light noise recorded by the photoreceptor(s).
  • the pupillary sensor is on the outside, therefore necessarily exposed to ambient light (in other words to the lighting coming from surrounding natural or artificial light sources), and it is therefore advantageous to get out of this ambient light to to make reliable the detection by the photoreceptor(s) of the light signals reflected by the eye and passing through the upper eyelid.
  • the opaque strip is formed of an opaque layer integral with the external face of the support, for example an opaque layer laminated on the support or integrated into the support.
  • the opaque layer is integrated into the support, facilitating its application.
  • the opaque band is formed of an opaque band independent of the support and temporarily covering the support.
  • the opaque band is temporarily applied to the support, covering it, the time of use of the pupillary sensor, for example in the form of a headband, a mask or an eye patch.
  • the support comprises a main layer on which is provided an electric circuit connected to the optoelectronic components, and a transparent protective layer covering the main layer, the electric circuit and the optoelectronic components.
  • a transparent protective layer can for example be based on a polymeric material, such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polydimethylsiloxane (PDMS). It is then possible to provide the transparent adhesive layer described previously, which will then be glued or deposited on this transparent protective layer in order to be able to adhere to the skin of the upper eyelid.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the opaque layer is laminated or attached to the main layer, or the opaque layer is formed from the main layer itself which is then made of an opaque material.
  • the support is flexible to adapt to different upper eyelid curvatures.
  • the main layer and the aforementioned electrical circuit can form a flexible printed circuit (or "flex PCB") which consists of a printed circuit on a substrate, here the main layer, of flexible material, such as example polyimide (Kapton), PEEK film, bi-component kapton/copper or PET (Polyethylene terephthalate)/aluminum.
  • flexible PCB flexible printed circuit
  • the main layer and the transparent protective layer are made of materials each having a Shore A hardness of less than or equal to 80, in order to provide adequate flexibility to the support.
  • the electric circuit is connected to a connector for a wired connection with a control/command unit.
  • the photoreceptor(s) are arranged in a central area of the support through which a central axis of the support passes, and the photoemitter(s) are arranged in a peripheral area of the support which extends around said central area.
  • the photoreceptor(s) are positioned in the center, in order to be in front of the pupil, while the photoemitter(s) are around the photoreceptor(s) of the center.
  • the photoemitter(s) are close to the central axis of the support so as to be able to illuminate the eye at its iris, with a distance between the photoemitter(s) and said central axis of between 3 and 6 mm (millimeters).
  • the light signals illuminate the eye at its iris so that the amplitude of the light signals reflected by the eye and detected by the photoreceptor(s) decreases with the increase in the diameter of the pupil, because the iris returns less light.
  • the photoemitter(s) are remote from the central axis of the support so as to be able to illuminate the eye at its sclera, with a distance between the photoreceptor(s) and said central axis of between 6 and 12 mm .
  • the light signals illuminate the eye at its sclera so that the amplitude of the light signals reflected by the eye and detected by the photoreceptor(s) increases with the increase in the diameter of the pupil.
  • the photoemitter(s) are arranged in a central area of the support through which a central axis of the support passes, and the photoreceptor(s) are arranged in a peripheral area of the support which extends around said central area.
  • the photoemitter(s) are positioned in the center, in order to be in front of the pupil, while the photoreceptor(s) are around the photoemitter(s), which corresponds to the reverse configuration of that previously described.
  • This second embodiment can be taken as a variant of the first embodiment described above, and also in combination with this first embodiment.
  • one or more photoreceptors at the center will be associated with one or more photoemitters at the periphery (first embodiment), and furthermore one or more photoreceptors at the periphery will be associated with one or more photoemitters at the center (second embodiment).
  • the one or more photoreceptors define a photo-reception surface having an area of between 10 and 150 mm 2 .
  • the diameter of the pupil conventionally varies between 2 and 8 mm, therefore its area varies between approximately 3 and 50 mm 2 .
  • the diameter of the pupil is generally between 2 and 4 mm, so its area varies between approximately 3 and 13 mm 2 . It is thus advantageous for the photo-reception surface provided by the photoreceptor(s) to have a surface area substantially equal to or even greater than that of the pupil, for reliable monitoring of the pupil.
  • the one or more photoreceptors define a photo-reception surface having a generally circular shape with a diameter comprised between 5 and 10 millimeters, or a generally square or rectangular shape with a side comprised between 5 and 10 millimeters.
  • the size of the photo-reception surface is advantageous for the size of the photo-reception surface to be greater than the maximum pupil diameter, which is generally of the order of 3 to 4 mm during anesthesia.
  • the one or more photoemitters are shaped to emit in at least one wavelength between 400 and 1400 nm (nanometers), and for example between 600 and 1200 nm, which constitutes a range of wavelengths favorable for crossing the upper eyelid.
  • the one or more photoemitters are shaped to emit in several distinct wavelengths, and in particular wavelengths between 400 and 1400 nm, and for example between 600 and 1200 nm.
  • the pupillary sensor for a in situ and real-time evaluation of blood oxygenation.
  • the excitation light signals, emitted by the photoemitter(s) can pass through an irrigated area such as the choroid or the ciliary bodies (which are located behind the sclera), so that the photoreceptor(s) can collect signals reflected from such an irrigated area for this purpose.
  • the invention will also allow an evaluation of the blood oxygenation at the level of the eye, located very close to the brain, and therefore this would make it possible to have an indirect evaluation of the oxygenation of the brain.
  • the invention also relates to a pupil monitoring system for monitoring a size or a variation in size or shape of a pupil of a patient's eye, comprising a pupil sensor according to the invention, and a unit control/command connected to:
  • the one or more photoemitters for delivering control signals to said one or more photoemitters in order to control the emission of the eye excitation light signals through the upper eyelid;
  • this control/command unit being shaped to calculate a pupillary parameter representative of a size or a shape of the pupil, as a function of the detection signals and of the control signals.
  • control/command unit is shaped to calculate a pupillary reaction speed as a function of a variation of the pupillary parameter over time.
  • determining such a pupillary reaction speed can be advantageous for evaluating a physiological, neurological or emotional state of a patient, and in particular a level of analgesia.
  • control/command unit comprises an output modulation section for frequency modulating the control signals at a given carrier frequency, and an input demodulation section for frequency demodulating the detection signals at the carrier frequency, with for example a carrier frequency between 1 and 100 KHz.
  • a modulation/demodulation is advantageous for improving the performance of the processing (in particular the amplification and the filtering) of the detection signals for the calculation of the pupillary parameter.
  • control/command unit comprises an input amplification section to amplify the detection signals.
  • this amplification section provides amplification of the detection signals, which is advantageous for improving the performance of calculating the pupillary parameter from the detection signals.
  • control/command unit comprises a frequency filtering section at the input to filter the detection signals.
  • the invention also relates to a pupil monitoring method for monitoring a size or a variation in size or shape of a pupil of a patient's eye, in which a pupil sensor according to the invention is used, by disposing and by adhering this pupillary sensor to an outer face of an upper eyelid of the patient's eye, the at least one transparent adhesive layer being applied against this outer face of the upper eyelid to hold the pupillary sensor in place, in which control signals are delivered to the one or more photoemitters to drive the emission of eye excitation light signals through the upper eyelid, and detection signals are received from the one or more photoreceptors in response to detection of light signals reflected by the eye and passing through said upper eyelid.
  • This monitoring method will thus be able to implement a calculation of a pupillary parameter representative of a size or a shape of the pupil, as a function of the detection signals and of the control signals.
  • the monitoring method implements a calculation of a pupillary reaction speed as a function of a variation of the pupillary parameter over time.
  • FIG 1 is a schematic view of a pupil monitoring system according to the invention, with a pupil sensor in place on an outer face of an upper eyelid of a patient's eye
  • FIG 2 is a schematic front (left) and cross-sectional view on an outer face of an upper eyelid of a patient's eye (right) of a pupil sensor according to a first embodiment of the invention
  • FIG 3 is a schematic front (left) and cross-sectional view on an outer face of an upper eyelid of a patient's eye (right) of a pupil sensor according to a second embodiment of the invention
  • FIG 4 is a cross-sectional flat view of a pupil sensor according to another embodiment of the invention.
  • FIG 5 is a schematic front view (top) of a pupil sensor according to a third embodiment of the invention, and a schematic view (bottom) of another pupil sensor according to this third embodiment of the invention;
  • FIG 6 is a schematic front view (top) of a pupil sensor according to a fourth embodiment of the invention, and a schematic view (bottom) of another pupil sensor according to this fourth embodiment of the invention.
  • FIG 7 is a schematic front view of a pupil sensor according to a fifth embodiment of the invention.
  • a pupil monitoring system 1 comprises a pupil sensor 2 and a control/command unit 3 connected to the pupil sensor 2.
  • This pupillary sensor 2 comprises a support 20, preferably flexible, that is to say having a Shore A hardness less than or equal to 80, so as to be able to adapt to different curvatures of the upper eyelid 90 of an eye 9 of a patient. It is however conceivable to have a rigid support 20, with a Shore A hardness greater than 80, which may possibly require several sizes to respond to different patients.
  • This pupil sensor 2 also comprises optoelectronic components 21, 22 arranged on the support 20 and comprising:
  • one or more photoemitters 21 shaped to emit light signals for excitation of the eye 9 through the upper eyelid 90;
  • one or more photoreceptors 22 shaped to detect the light signals reflected by the eye 9 and passing through the upper eyelid 90.
  • this pupil sensor 2 is shaped to detect a size or a variation in size or shape of a pupil 91 of the eye 9 through the upper eyelid 90, this pupillary sensor 2 being placed on the upper eyelid 90, and therefore on an outer face 92 of the upper eyelid 90, this outer face 92 being opposite an inner face facing to the cornea 93 of the eye 9.
  • this pupillary sensor 2 is not positioned under the upper eyelid 90, between the upper eyelid 90 and the cornea 93, but it is well positioned on the outside, above the eyelid upper 90, so that this upper eyelid 90 is interposed between the pupillary sensor 2 and the cornea 93.
  • the support 20 has the general shape of a hemispherical cap, it being noted that such a shape is in no way limiting of the invention and that other forms can therefore be envisaged.
  • This shape of cap can correspond to its shape at rest, or to its shape once adhered to the upper eyelid 90.
  • the support 20 can be planar and its flexibility will allow it to hug the upper eyelid 90 and therefore to take this form of cap.
  • the pupillary sensor 2 comprises an adhesive means allowing an application of the support 20 on the outer face 92 of an upper eyelid 90, so that the pupillary sensor 2 is placed and pressed against this outer face 92 of the upper eyelid 90.
  • this support 20 may comprise a main layer 23 on which is provided an electrical circuit 24 connected to the optoelectronic components 21, 22, in other words to the photoemitter(s) 21 and to the photoreceiver(s). s) 22.
  • This main layer 23 and the electrical circuit 24 can form a flexible printed circuit (or "flex PCB") which consists of a printed circuit on the main layer 23, made of a flexible material such as polyimide (Kapton) , PEEK film, bi-component kapton/copper or PET (Polyethylene terephthalate)/aluminum.
  • the optoelectronic components 21, 22 are soldered to the tracks of the electrical circuit 24.
  • Figures 5 and 6 illustrate such electrical circuits 24 connected to the optoelectronic components 21, 22 and provided on the support 20.
  • the support 20 has a central portion 200 on which the optoelectronic components are provided. 21, 22, and an elongated strip 201 on which the electric circuit 24 is deployed as far as a connector 27.
  • the central portion 200 advantageously has an at least partial shape of a spherical cap, once applied and adhered to the upper eyelid.
  • This support 20 further comprises a transparent protective layer 25 covering the main layer 23, the electrical circuit 24 and the components optoelectronic components 21, 22.
  • the transparent protective layer 25 can be laminated or deposited over the electrical circuit 24 and the optoelectronic components 21, 22.
  • This transparent protective layer 25 is preferably made of a flexible material, for example being based on a polymeric material such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polydimethylsiloxane (PDMS).
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the adhesive means comprises at least one transparent adhesive layer 26 provided or attached to an internal face of the support 20 for adhesion to the external face 92 of the upper eyelid 90.
  • this layer transparent adhesive 26 is glued or deposited on the transparent protective layer 25 in order to be able to adhere to the skin of the upper eyelid 90.
  • an opaque strip capable of absorbing ambient light, is provided or attached to an outer face of the support 20.
  • This opaque strip may be formed of an opaque layer integral with the outer face of the support 20, for example a layer opaque laminated or attached to the main layer 23, or an opaque layer integrated into the support 20, for example by being formed from the main layer 23 itself which would then be made of an opaque material.
  • the opaque band is formed of an opaque band independent of the support 20 and temporarily covering the support 20, the time of pupil monitoring.
  • the function of the opaque strip is to prevent ambient light from interfering at the level of the optoelectronic components 21, 22, so as not to disturb or noisy the emission of the light signals for excitation of the eye 9 and the detection of light signals reflected by the eye 9.
  • the pupillary sensor 2 also incorporates a connector 27 connected to the electrical circuit 24 and mounted on the support 20, for a wired connection with the control/command unit 3.
  • the one or more photoreceptors 22 are arranged in a central zone of the support 20 crossed by a central axis 4 of the support 20, while the one or more photoemitters 21 are arranged in a peripheral zone of the support 2 which extends around said central zone.
  • this central axis 4 is provided, in position on the upper eyelid 92, to be aligned on the optical axis of the eye 9, so that the one or more photoreceptors 22 are arranged in front of the pupil 94 of eye 9, bounded by iris 95; it being recalled that the upper eyelid 90 is interposed between the pupillary sensor 2 and the eye 9.
  • the one or more photoreceptors 22 define a photo-reception surface having an area of between 10 and 150 mm 2 , such that this photo-reception surface has an area substantially equal to or even greater than that of the pupil 94.
  • the pupillary sensor 2 comprises a single photoreceptor 22 defining a photo-reception surface having a generally circular shape, centered on the central axis 4, with a diameter of between 5 and 10 millimeters.
  • a flexible photoreceptor 22 such as for example an organic photodetector and in this case, it is possible to manufacture the photodetector in the desired size and shape.
  • the pupillary sensor 2 comprises several photoreceptors 22, thus forming a matrix of photoreceptors 22, defining a photo-reception surface having a generally square or rectangular shape, centered on the central axis 4, with a side between 5 and 10 millimeters.
  • rigid photoreceptors 22, joined in a matrix so that the separation between each photoreceptor 22 allows the pupillary sensor 2 to bend according to the shape of the upper eyelid 90.
  • Flexible interconnections can then be used between the photoreceptors 22, and the matrix of photoreceptors 22 can be mounted in parallel in order to maximize the signal received by all of the photoreceptors 22.
  • the pupillary sensor 2 comprises two photoreceptors 22, each having a photo-reception surface of generally square or rectangular shape, with a side comprised between 4 and 8 millimeters.
  • the pupillary sensor 2 comprises a single photoreceptor 22 defining a photo-reception surface having a generally square or rectangular shape, centered on the central axis 4, with a side comprised between 5 and 10 millimeters .
  • the pupillary sensor 2 comprises a single photoreceptor 22 defining a photo-reception surface having a generally square or rectangular shape, centered on the central axis 4, with a side comprised between 3 and 6 millimeters .
  • the diameter of the pupil 94 is schematized by a pupillary circle 940 in dashed line, thus illustrating that the photo reception surface provided by the or several photoreceptors 22 entirely or almost cover entirely the pupil 94; except in the example of Figure 7 where the photo-reception surface is less than that of the pupil.
  • the pupillary sensor 2 comprises one or a plurality of photoemitters 21 arranged around the photoreceptor(s) 22.
  • the photoemitters 21 are distributed in a circle 21 distributed in a circle centered on the central axis 4, at a distance from this central axis 4.
  • the photoemitters 21 are two in number and are arranged on either side of the photoemitters 21, being aligned on a vertical axis.
  • the photoemitters 21 are two in number and are arranged on either side of the photoemitter 21, being aligned on a horizontal axis.
  • the photoemitters 21 are four in number and are arranged on either side of the photoemitter 21, at the four corners of a theoretical square centered on the central axis 4.
  • the photoemitters 21 are numerous and thus form a matrix to make it possible to locate the pupil (in addition to the evaluation of the surface) by weighting of the signals received on each photoemitter 21.
  • a variation in the distribution of the signals received between the photoemitters 21 makes it possible to detect a movement of the pupil which could affect the measurement of the size of the pupil.
  • the photoemitters 21 are close to the central axis 4 with a distance between the photoemitters 21 and the central axis 4 of between 3 and 6 mm, so as to be able to illuminate the eye 9 at the level of its iris 95, and thus the amplitude of the light signals reflected by the eye 9 and detected by the photoreceptor(s) 22 decreases with the increase in the diameter of the pupil 94, since the iris 95 reflects less light.
  • the photoemitters 21 are remote from the central axis 4 with a distance between the photoemitters 21 and the central axis 4 of between 6 and 12 mm, so as to be able to illuminate the eye 9 at the level of its sclera 96, and thus the amplitude of the light signals reflected by the eye 9 and detected by the photoreceptor(s) 22 increases with the increase in the diameter of the pupil 94.
  • These photoemitters 21 are shaped to emit eye excitation light signals 9 through the upper eyelid 90, with an average power specific to each photoemitter which is between 0.1 and 10 mW. These photoemitters 21 are shaped to emit in several distinct wavelengths between 400 and 1400 nm, and for example between 600 and 1200 nm. These photoemitters 21 can be light-emitting diodes.
  • the photoreceptor(s) 22 In order to limit as much as possible the direct illumination of the photoreceptor(s) 22 by the photoemitter(s) 21, it is possible to envisage providing one or more absorbent walls 28 (opaque to light) placed between the photoemitter(s). ) 21 and the photoreceptor(s) 22.
  • an absorbent wall 28 partially or completely surrounding the or each photoemitter 21.
  • the absorbent wall or walls 28 can for example be made in the form of opaque zones black color) in the material of the support 20, or else in the form of added elements and embedded in the material of the support 20.
  • the control/command unit 3 is connected, via connectors 27 and electrical circuit 24:
  • the control/command unit 3 is then configured to calculate a pupillary parameter representative of a size or a shape of the pupil 94, as a function of the detection signals 51 and the control signals 50.
  • this control / command unit 3 includes a calculation module 30, such as a processor or a controller, and also includes:
  • a frequency filtering section 34 at the input in order to filter the detection signals 51, such as for example of the band-pass filter type.
  • the emission of the excitation light signals is done in frequency, which makes it possible to overcome external disturbances by filtering.
  • the modulation section 31 and the demodulation section 32 are absent and the emission of the excitation light signals takes place continuously.
  • the emission of the excitation light signals therefore takes place at wavelengths between 400 and 1400 nm, and for example between 600 and 1200 nm.
  • the excitation light signals pass through the upper eyelid 90 as well as the different parts of the eye 9 to be reflected at the level of the retina or the iris 95.
  • the photoreceptor(s) 22 record(s) continues the light variations on its photo-reception surface, in the visible and near infrared, after the excitation light signals follow the reverse path through the eye and the upper eyelid 90. It should be noted that the The control/command unit 3 can operate on battery or on mains.
  • the pupillary sensor 2 can comprise an accelerometer 35, placed on the support 20, in order to detect eye movements which could affect the measurement. It is also possible to detect a movement of the eye by determining the variations in the distribution of the light signals reflected between the different photoreceptors 22.
  • it can be provided at least an additional light emitter 121, which is offset relative to the light emitter(s) 21 in order to illuminate the sclera of the patient's eye.
  • This additional photoemitter 121 can for example be arranged on the elongated strip 201 of the support 20, and therefore offset from the central portion 200.

Abstract

A pupil sensor (2) for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil (94) in a patient's eye (9), comprising, on a support (20), one or more light emitters (21) and one or more light receivers (22), as well as a transparent adhesive layer for applying the support to an outer surface (92) of an upper eyelid (90), such that said pupil sensor is designed to be positioned on the outer surface of the upper eyelid, the light emitter(s) being configured to emit excitation light signals from the eye through the upper eyelid and the light receiver(s) being configured to detect light signals reflected by the eye and passing through the upper eyelid. The invention is used for tracking a pupil for the purposes of monitoring, in situ and in real time, a patient's level of anaesthesia or analgesia.

Description

TITRE : Capteur pupillaire pour détecter une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille d'un œil d'un patient à travers une paupière supérieure TITLE: Pupillary sensor for detecting a size or variation in size or shape of a pupil of a patient's eye through an upper eyelid
[Domaine technique] [Technical area]
L'invention se rapporte à un capteur pupillaire pour détecter une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille d'un œil d'un patient. The invention relates to a pupil sensor for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil of a patient's eye.
L'invention trouve une application favorite, et non limitative, dans la surveillance d'une pupille à des fins de contrôle in situ et en temps réel d'un niveau d'anesthésie d'un patient lors d'une opération chirurgicale. Des applications sont également envisageables dans d'autres domaines médicaux tels que l'addictologie, l'ophtalmologie, la neurologie, la pharmacologie, la toxicologie ou la réanimation. The invention finds a preferred, and non-limiting, application in the monitoring of a pupil for the purposes of in situ and real-time monitoring of a patient's level of anesthesia during a surgical operation. Applications are also possible in other medical fields such as addictology, ophthalmology, neurology, pharmacology, toxicology or resuscitation.
En effet, la surveillance de la taille de la pupille ou d'une variation de la taille ou de la forme de la pupille (dont peut se déduire une vitesse de réaction pupillaire) permet d'évaluer un état physiologique, neurologique ou émotionnel d'un patient, et en particulier un niveau de réaction à la douleur - et donc un niveau d'analgésie d'un patient - de manière à par exemple contrôler le dosage en analgésique propre à bloquer la douleur. Indeed, monitoring the size of the pupil or a variation in the size or shape of the pupil (from which a pupillary reaction speed can be deduced) makes it possible to evaluate a physiological, neurological or emotional state of a patient, and in particular a level of reaction to pain - and therefore a level of analgesia of a patient - so as, for example, to control the dosage of analgesic capable of blocking the pain.
[Etat de la technique] [State of the art]
Il est ainsi connu du document EP 2 609 852 Al d'employer un capteur pupillaire comprenant des composants optoélectroniques disposés sur un support en forme générale de calotte hémisphérique, ces composants optoélectroniques comprenant un ou plusieurs photoémetteurs et un ou plusieurs photorécepteurs. Ce capteur pupillaire est placé directement sur la cornée de l'œil, en-dessous de la paupière supérieure qui sera ensuite refermée, et le ou les photoémetteurs sont activés pour émettre des signaux lumineux d'excitation de l'œil et, en réponse à une détection par le ou les photorécepteurs de signaux lumineux réfléchis par l'œil, ce ou ces photorécepteurs vont délivrer des signaux de détection qui seront ensuite traités pour déterminer une taille ou une variation de taille ou de forme de la pupille ou une vitesse de variation de taille ou de forme de la pupille. It is thus known from document EP 2 609 852 Al to employ a pupil sensor comprising optoelectronic components arranged on a support in the general shape of a hemispherical cap, these optoelectronic components comprising one or more photoemitters and one or more photoreceptors. This pupillary sensor is placed directly on the cornea of the eye, below the upper eyelid which will then be closed, and the photoemitter(s) are activated to emit light signals to excite the eye and, in response to detection by the photoreceptor(s) of light signals reflected by the eye, this or these photoreceptor(s) will deliver detection signals which will then be processed to determine a size or a variation in size or shape of the pupil or a speed of variation size or shape of the pupil.
Ce capteur pupillaire est particulièrement performant car il permet de surveiller en temps réel les variations de taille ou de forme de la pupille du patient. Cependant, un tel capteur pupillaire présente quelques inconvénients, le premier étant de devoir être placé directement sur la cornée, après ouverture et ensuite fermeture de la paupière supérieure. Un tel geste est parfois rédhibitoire pour certains praticiens, et en particulier pour des anesthésistes. Par ailleurs, la mise en place d'un tel capteur pupillaire sous la paupière supérieure impose des contraintes d'épaisseur, afin d'être le moins traumatisant possible pour le patient. This pupillary sensor is particularly efficient because it makes it possible to monitor in real time the variations in size or shape of the patient's pupil. However, such a pupillary sensor has some drawbacks, the first being that it has to be placed directly on the cornea, after opening and then closing the upper eyelid. Such a gesture is sometimes prohibitive for certain practitioners, and in particular for anesthesiologists. Furthermore, the installation of such a sensor pupil under the upper eyelid imposes thickness constraints, in order to be the least traumatic possible for the patient.
L'état de la technique peut également être illustré par les enseignements du document US2018235456, qui propose un dispositif de surveillance de l'œil comprenant un capteur pupillaire pour détecter une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille d'un œil d'un patient, dans lequel le capteur pupillaire comprend des composants optoélectroniques, à savoir un photoémetteur et un ou plusieurs photorécepteurs. Dans ce document, il est proposé de placer le capteur pupillaire soit directement sur la pupille, soit sur la paupière supérieure et donc sans contact avec la pupille. Dans ce dernier cas, le capteur pupillaire peut être maintenu en place via des lunettes ou un porteur, ce qui présente l'inconvénient de placer le capteur pupillaire à distance de la paupière supérieure, avec un volume d'air intercalaire qui nuit à la mesure. En variante, il est proposé d'employer une bande adhésive pour le maintien du capteur pupillaire sur la paupière supérieure, ce qui à nouveau conduit à une mesure peu fiable car la bande adhésive n'est pas évidente à placer, de sorte qu'on obtient un plaquage non uniforme du capteur pupillaire contre la paupière supérieure, et donc on observe la présence de bulles ou d'espaces intercalaires non maîtrisés et donc non pris en compte dans la mesure. The state of the art can also be illustrated by the teachings of document US2018235456, which proposes an eye monitoring device comprising a pupillary sensor for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil of a eye of a patient, wherein the pupillary sensor comprises optoelectronic components, namely a photoemitter and one or more photoreceptors. In this document, it is proposed to place the pupillary sensor either directly on the pupil, or on the upper eyelid and therefore without contact with the pupil. In the latter case, the pupillary sensor can be held in place via glasses or a wearer, which has the disadvantage of placing the pupillary sensor at a distance from the upper eyelid, with an intervening volume of air which affects the measurement. . Alternatively, it is proposed to use an adhesive strip to hold the pupillary sensor on the upper eyelid, which again leads to an unreliable measurement because the adhesive strip is not easy to place, so that obtains a non-uniform pressing of the pupillary sensor against the upper eyelid, and therefore the presence of bubbles or intercalated spaces which are not controlled and therefore not taken into account in the measurement is observed.
[Résumé de l'invention] [Summary of Invention]
Aussi, l'invention propose un capteur pupillaire qui soit conformé pour surveiller en temps réel une taille ou une variation de taille ou de forme de la pupille du patient, à travers la paupière supérieure, et donc sans avoir à être positionné sous la paupière supérieure mais plutôt dessus. Also, the invention proposes a pupillary sensor which is shaped to monitor in real time a size or a variation in size or shape of the patient's pupil, through the upper eyelid, and therefore without having to be positioned under the upper eyelid. but rather above.
Un autre but de l'invention est d'assurer un maintien stable et maîtrisé du capteur pupillaire sur la paupière supérieure, afin de fiabiliser la mesure. Another object of the invention is to ensure stable and controlled holding of the pupillary sensor on the upper eyelid, in order to make the measurement more reliable.
Ainsi, l'invention propose un capteur pupillaire pour détecter une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille d'un œil d'un patient, ce capteur pupillaire comprenant des composants optoélectroniques disposés sur un support, ces composants optoélectroniques comprenant un ou plusieurs photoémetteurs et un ou plusieurs photorécepteurs, ce capteur pupillaire étant remarquable en ce qu'il comprend au moins une couche adhésive transparente prévue ou rapportée sur une face interne du support pour permettre une application et une adhésion du support sur une face externe d'une paupière supérieure de l'œil du patient, de sorte que ce capteur pupillaire est prévu pour être placé sur cette face externe de la paupière supérieure, le ou les plusieurs photoémetteurs étant configurés pour une émission de signaux lumineux d'excitation de l'œil à travers la paupière supérieure et le ou les plusieurs photorécepteurs étant configurés pour une détection de signaux lumineux réfléchis par l'œil et passant à travers la paupière supérieure. Thus, the invention proposes a pupillary sensor for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil of a patient's eye, this pupillary sensor comprising optoelectronic components arranged on a support, these optoelectronic components comprising one or more photoemitters and one or more photoreceptors, this pupillary sensor being remarkable in that it comprises at least one transparent adhesive layer provided or attached to an internal face of the support to allow application and adhesion of the support to an external face of 'an upper eyelid of the patient's eye, so that this pupillary sensor is intended to be placed on this outer face of the upper eyelid, the one or more photoemitters being configured for an emission of excitation light signals from the eye through the upper eyelid and one or more photoreceptors being configured for detection of light signals reflected from the eye and passing through the upper eyelid.
Ainsi l'invention propose un capteur pupillaire venant se placer sur la face externe de la paupière supérieure, à l'opposé de sa face interne qui vient au contact de la cornée de l'œil, et ainsi ce capteur pupillaire propose d'employer un ou plusieurs photoémetteurs suffisamment puissants pour émettre des signaux lumineux d'excitation traversant la paupière supérieure pour atteindre l'œil, et un ou plusieurs photorécepteurs suffisamment sensibles pour détecter les signaux lumineux réfléchis par les différents constituants de l'œil, comme l'iris ou la rétine, et passant à travers la paupière supérieure, malgré la nécessaire absorption des signaux lumineux transmis à travers cette paupière supérieure. Le moyen adhésif permet quant à lui de maintenir le capteur pupillaire en place sur la paupière supérieure, carce capteur pupillaire est placé sur l'extérieur de la paupière supérieure et un tel moyen adhésif est nécessairement avantageux pour un tel maintien en position sur la peau de la paupière supérieure. Thus the invention proposes a pupillary sensor which is placed on the outer face of the upper eyelid, opposite its inner face which comes into contact with the cornea of the eye, and thus this pupillary sensor proposes to use a or more photoemitters powerful enough to emit excitation light signals crossing the upper eyelid to reach the eye, and one or more photoreceptors sufficiently sensitive to detect the light signals reflected by the various constituents of the eye, such as the iris or the retina, and passing through the upper eyelid, despite the necessary absorption of the light signals transmitted through this upper eyelid. The adhesive means makes it possible to maintain the pupillary sensor in place on the upper eyelid, because this pupillary sensor is placed on the outside of the upper eyelid and such an adhesive means is necessarily advantageous for such maintenance in position on the skin of the upper eyelid.
Par ailleurs, et selon l'invention, le support est adhéré sur la paupière supérieure au moyen de la couche adhésive transparente qui est soit intégrée au support, soit rapportée sur le support. Il est à noter que la couche adhésive transparente peut être continue, ou discontinue avec des îlots adhésifs espacés les uns des autres et/ou des trous. Furthermore, and according to the invention, the support is adhered to the upper eyelid by means of the transparent adhesive layer which is either integrated into the support, or attached to the support. It should be noted that the transparent adhesive layer can be continuous, or discontinuous with adhesive islands spaced from each other and/or holes.
L'intérêt d'une telle couche adhésive est de fiabiliser et maîtriser l'adhésion du support contre la paupière supérieure, en maîtrisant notamment les localisations et dimensions des zones adhésives en contact avec la paupière, ce qui permet d'éviter la présence de zones intercalaires d'air non désirées, et ce qui permet un plaquage uniforme contre la paupière supérieure. Ainsi, la mesure, qui dépend du trajet des signaux lumineux émis et réfléchis, est fiabilisée. The interest of such an adhesive layer is to make reliable and to control the adhesion of the support against the upper eyelid, in particular by controlling the locations and dimensions of the adhesive zones in contact with the eyelid, which makes it possible to avoid the presence of zones unwanted air spacers, and allowing an even pressing against the upper eyelid. Thus, the measurement, which depends on the path of the emitted and reflected light signals, is made more reliable.
Selon une caractéristique, le ou les plusieurs photoémetteurs sont conformés pour émettre des signaux lumineux d'excitation de l'œil à travers la paupière supérieure, avec une puissance moyenne propre à chaque photoémetteur qui est comprise entre 0,1 et 10 mW (milliwatts). According to one characteristic, the one or more photoemitters are shaped to emit eye excitation light signals through the upper eyelid, with an average power specific to each photoemitter which is between 0.1 and 10 mW (milliwatts) .
Selon une possibilité, une bande opaque, apte à absorber la lumière ambiante, est prévue ou rapportée sur une face externe du support. According to one possibility, an opaque strip, capable of absorbing ambient light, is provided or attached to an external face of the support.
Une telle bande opaque est avantageuse pour absorber la lumière ambiante afin de limiter le bruit lumineux enregistré par le ou les photorécepteurs. En effet, le capteur pupillaire est à l'extérieur, donc nécessairement exposé à la lumière ambiante (autrement dit à l'éclairage provenant des sources de lumière naturelle ou artificielle environnantes), et il est donc avantageux de se dégager de cette lumière ambiante pour fiabiliser la détection par le ou les photorécepteurs des signaux lumineux réfléchis par l'œil et passant à travers la paupière supérieure. Such an opaque strip is advantageous for absorbing ambient light in order to limit the light noise recorded by the photoreceptor(s). Indeed, the pupillary sensor is on the outside, therefore necessarily exposed to ambient light (in other words to the lighting coming from surrounding natural or artificial light sources), and it is therefore advantageous to get out of this ambient light to to make reliable the detection by the photoreceptor(s) of the light signals reflected by the eye and passing through the upper eyelid.
Dans une réalisation particulière, la bande opaque est formée d'une couche opaque solidaire de la face externe du support, par exemple une couche opaque laminée sur le support ou intégrée au support. In a particular embodiment, the opaque strip is formed of an opaque layer integral with the external face of the support, for example an opaque layer laminated on the support or integrated into the support.
Ainsi, la couche opaque est intégrée au support, facilitant son application.Thus, the opaque layer is integrated into the support, facilitating its application.
Dans une variante de réalisation, la bande opaque est formée d'une bande opaque indépendante du support et recouvrant temporairement le support. In a variant embodiment, the opaque band is formed of an opaque band independent of the support and temporarily covering the support.
Ainsi, la bande opaque est appliquée temporairement sur le support, en le recouvrant, le temps de l'utilisation du capteur pupillaire, par exemple sous la forme d'un bandeau, d'un masque ou d'un cache-œil. Thus, the opaque band is temporarily applied to the support, covering it, the time of use of the pupillary sensor, for example in the form of a headband, a mask or an eye patch.
Selon une autre possibilité, le support comprend une couche principale sur laquelle est prévu un circuit électrique connecté aux composants optoélectroniques, et une couche protectrice transparente recouvrant la couche principale, le circuit électrique et les composants optoélectroniques. According to another possibility, the support comprises a main layer on which is provided an electric circuit connected to the optoelectronic components, and a transparent protective layer covering the main layer, the electric circuit and the optoelectronic components.
Les composants optoélectroniques sont ainsi soudés au niveau de pistes du circuit électrique, et la couche protectrice transparente est alors laminée ou déposée par-dessus le circuit électrique et les composants optoélectroniques. Une couche protectrice transparente peut par exemple être à base d'un matériau polymérique, tel que le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou le polydiméthylsiloxane (PDMS). Il est alors possible de prévoir la couche adhésive transparente décrite précédemment, qui sera alors collée ou déposé sur cette couche protectrice transparente afin de pouvoir adhérer à la peau de la paupière supérieure. The optoelectronic components are thus soldered at the level of tracks of the electric circuit, and the transparent protective layer is then laminated or deposited over the electric circuit and the optoelectronic components. A transparent protective layer can for example be based on a polymeric material, such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polydimethylsiloxane (PDMS). It is then possible to provide the transparent adhesive layer described previously, which will then be glued or deposited on this transparent protective layer in order to be able to adhere to the skin of the upper eyelid.
Selon une possibilité, la couche opaque est laminée ou rapportée sur la couche principale, ou la couche opaque est formée de la couche principale elle-même qui est alors réalisée dans un matériau opaque. According to one possibility, the opaque layer is laminated or attached to the main layer, or the opaque layer is formed from the main layer itself which is then made of an opaque material.
Dans un mode de réalisation particulier, le support est flexible pour s'adapter à différentes courbures de paupière supérieure. In a particular embodiment, the support is flexible to adapt to different upper eyelid curvatures.
Ainsi, à titre d'exemple, la couche principale et le circuit électrique précités peuvent former un circuit imprimé flexible (ou « flex PCB ») qui consiste en un circuit imprimé sur un substrat, ici la couche principale, en matériau flexible, comme par exemple le polyimide (Kapton), le film PEEK, le bi-composants kapton/cuivre ou PET (Polytéréphtalate d'éthylène)/aluminium. Thus, by way of example, the main layer and the aforementioned electrical circuit can form a flexible printed circuit (or "flex PCB") which consists of a printed circuit on a substrate, here the main layer, of flexible material, such as example polyimide (Kapton), PEEK film, bi-component kapton/copper or PET (Polyethylene terephthalate)/aluminum.
Selon une autre possibilité, la couche principale et la couche protectrice transparente sont réalisées dans des matériaux ayant chacun une dureté Shore A inférieure ou égale à 80, afin de procurer une flexibilité adéquate au support. Avantageusement, le circuit électrique est relié à une connectique pour un raccordement filaire avec une unité de contrôle/commande. According to another possibility, the main layer and the transparent protective layer are made of materials each having a Shore A hardness of less than or equal to 80, in order to provide adequate flexibility to the support. Advantageously, the electric circuit is connected to a connector for a wired connection with a control/command unit.
Contrairement au capteur pupillaire du document EP 2 609 852 Al, un tel raccordement filaire n'a pas à passer à travers la paupière, autrement dit entre la paupière supérieure et la paupière inférieure, car l'invention propose de placer le capteur pupillaire sur l'extérieur de la paupière supérieure, facilitant ainsi le câblage entre le capteur pupillaire et l'unité de contrôle/commande. Unlike the pupil sensor of document EP 2 609 852 Al, such a wired connection does not have to pass through the eyelid, in other words between the upper eyelid and the lower eyelid, because the invention proposes to place the pupil sensor on the exterior of the upper eyelid, thus facilitating the wiring between the pupillary sensor and the control/command unit.
Dans un premier mode de réalisation, le ou des photorécepteurs sont disposés dans une zone centrale du support traversée par un axe central du support, et le ou des photoémetteurs sont disposés dans une zone périphérique du support qui s'étend autour de ladite zone centrale. In a first embodiment, the photoreceptor(s) are arranged in a central area of the support through which a central axis of the support passes, and the photoemitter(s) are arranged in a peripheral area of the support which extends around said central area.
Ainsi, le ou des photorécepteurs sont positionnés au centre, afin d'être en face de la pupille, tandis que le ou des photoémetteurs sont autour du ou des photorécepteurs du centre. Thus, the photoreceptor(s) are positioned in the center, in order to be in front of the pupil, while the photoemitter(s) are around the photoreceptor(s) of the center.
Selon une première possibilité, le ou des photoémetteurs sont proches de l'axe central du support de sorte à pouvoir éclairer l'œil au niveau de son iris, avec une distance entre le ou les photoémetteurs et ledit axe central compris entre 3 et 6 mm (millimètres). Dans cette première réalisation, les signaux lumineux éclairent l'œil au niveau de son iris de sorte que l'amplitude des signaux lumineux réfléchis par l'œil et détectés par le ou des photorécepteurs diminue avec l'augmentation du diamètre de la pupille, car l'iris renvoie moins de lumière. According to a first possibility, the photoemitter(s) are close to the central axis of the support so as to be able to illuminate the eye at its iris, with a distance between the photoemitter(s) and said central axis of between 3 and 6 mm (millimeters). In this first embodiment, the light signals illuminate the eye at its iris so that the amplitude of the light signals reflected by the eye and detected by the photoreceptor(s) decreases with the increase in the diameter of the pupil, because the iris returns less light.
Selon une seconde possibilité, le ou des photoémetteurs sont éloignés de l'axe central du support de sorte à pouvoir éclairer l'œil au niveau de sa sclère, avec une distance entre le ou des photorécepteurs et ledit axe central compris entre 6 et 12 mm. Dans cette seconde réalisation, les signaux lumineux éclairent l'œil au niveau de sa sclère de sorte que l'amplitude des signaux lumineux réfléchis par l'œil et détectés par le ou les photorécepteurs augmente avec l'augmentation du diamètre de la pupille. According to a second possibility, the photoemitter(s) are remote from the central axis of the support so as to be able to illuminate the eye at its sclera, with a distance between the photoreceptor(s) and said central axis of between 6 and 12 mm . In this second embodiment, the light signals illuminate the eye at its sclera so that the amplitude of the light signals reflected by the eye and detected by the photoreceptor(s) increases with the increase in the diameter of the pupil.
Dans un second mode de réalisation, le ou des photoémetteurs sont disposés dans une zone centrale du support traversée par un axe central du support, et le ou les plusieurs photorécepteurs sont disposés dans une zone périphérique du support qui s'étend autour de ladite zone centrale. In a second embodiment, the photoemitter(s) are arranged in a central area of the support through which a central axis of the support passes, and the photoreceptor(s) are arranged in a peripheral area of the support which extends around said central area. .
Ainsi, dans ce second mode de réalisation, le ou les photoémetteurs sont positionnés au centre, afin d'être en face de la pupille, tandis que le ou les photorécepteurs sont autour du ou des photoémetteurs, ce qui correspond à la configuration inverse de celle précédemment décrite. Ce second mode de réalisation peut être pris en variante du premier mode de réalisation décrit ci-dessus, et également en combinaison avec ce premier mode de réalisation. En cas d'une telle combinaison, un ou plusieurs photorécepteurs au centre seront associés à un ou plusieurs photoémetteurs en périphérie (premier mode de réalisation), et en outre un ou plusieurs photorécepteurs en périphérie seront associés à un ou plusieurs photoémetteurs au centre (second mode de réalisation). Dans ce cas, en activant alternativement le(s) photoémetteur(s) en périphérie et le(s) photoémetteur(s) au centre, ou en distinguant les fréquences de modulation du ou des photoémetteurs en périphérie et du ou des photoémetteurs au centre, il est alors possible d'avoir une double mesure. Thus, in this second embodiment, the photoemitter(s) are positioned in the center, in order to be in front of the pupil, while the photoreceptor(s) are around the photoemitter(s), which corresponds to the reverse configuration of that previously described. This second embodiment can be taken as a variant of the first embodiment described above, and also in combination with this first embodiment. In the event of such a combination, one or more photoreceptors at the center will be associated with one or more photoemitters at the periphery (first embodiment), and furthermore one or more photoreceptors at the periphery will be associated with one or more photoemitters at the center (second embodiment). In this case, by alternately activating the photoemitter(s) at the periphery and the photoemitter(s) at the centre, or by distinguishing the modulation frequencies of the photoemitter(s) at the periphery and of the photoemitter(s) at the centre, it is then possible to have a double measurement.
Dans une réalisation avantageuse, le ou les plusieurs photorécepteurs définissent une surface de photo-réception ayant une superficie comprise entre 10 et 150 mm2. In an advantageous embodiment, the one or more photoreceptors define a photo-reception surface having an area of between 10 and 150 mm 2 .
En effet, le diamètre de la pupille varie classiquement entre 2 et 8 mm, donc sa superficie varie entre environ 3 et 50 mm2. Durant une anesthésie, le diamètre de la pupille est généralement compris entre 2 et 4 mm, donc sa superficie varie entre environ 3 et 13 mm2. Il est ainsi avantageux que la surface de photo-réception procurée par le ou les photorécepteurs présente une superficie sensiblement égale voire supérieure à celle de la pupille, pour une surveillance fiabilisée de la pupille. Indeed, the diameter of the pupil conventionally varies between 2 and 8 mm, therefore its area varies between approximately 3 and 50 mm 2 . During anesthesia, the diameter of the pupil is generally between 2 and 4 mm, so its area varies between approximately 3 and 13 mm 2 . It is thus advantageous for the photo-reception surface provided by the photoreceptor(s) to have a surface area substantially equal to or even greater than that of the pupil, for reliable monitoring of the pupil.
Selon une possibilité, le ou les plusieurs photorécepteurs définissent une surface de photo-réception ayant une forme générale circulaire avec un diamètre compris entre 5 et 10 millimètres, ou une forme générale carrée ou rectangulaire avec un côté compris entre 5 et 10 millimètres. According to one possibility, the one or more photoreceptors define a photo-reception surface having a generally circular shape with a diameter comprised between 5 and 10 millimeters, or a generally square or rectangular shape with a side comprised between 5 and 10 millimeters.
En effet, il est avantageux que la taille de la surface de photo-réception soit plus grande que le diamètre maximal de pupille, qui est généralement de l'ordre de 3 à 4 mm durant une anesthésie. Indeed, it is advantageous for the size of the photo-reception surface to be greater than the maximum pupil diameter, which is generally of the order of 3 to 4 mm during anesthesia.
De manière avantageuse, le ou les plusieurs photoémetteurs sont conformés pour émettre dans au moins une longueur d'onde comprise entre 400 et 1400 nm (nanomètres), et par exemple entre 600 et 1200 nm, ce qui constitue une gamme de longueurs d'onde favorable pour traverser la paupière supérieure. Advantageously, the one or more photoemitters are shaped to emit in at least one wavelength between 400 and 1400 nm (nanometers), and for example between 600 and 1200 nm, which constitutes a range of wavelengths favorable for crossing the upper eyelid.
Dans un mode de réalisation particulier, le ou les plusieurs photoémetteurs sont conformés pour émettre dans plusieurs longueurs d'onde distinctes, et en particulier des longueurs d'onde comprises entre 400 et 1400 nm, et par exemple entre 600 et 1200 nm. In a particular embodiment, the one or more photoemitters are shaped to emit in several distinct wavelengths, and in particular wavelengths between 400 and 1400 nm, and for example between 600 and 1200 nm.
Par ailleurs, en travaillant dans cette gamme de longueurs d'onde comprises entre 400 et 1400 nm, il est possible d'employer le capteur pupillaire pour une évaluation in situ et en temps réel de l'oxygénation sanguine. En effet, les signaux lumineux d'excitation, émis par le ou les photoémetteurs, peuvent passent au travers d'une zone irriguée comme la choroïde ou les corps ciliaires (qui se trouvent derrière la sclère), de sorte que le ou les photorécepteurs peuvent recueillir des signaux réfléchis par une telle zone irriguée dans cet objectif. Ainsi, l'invention va également permettre une évaluation de l'oxygénation sanguine au niveau de l'œil, situé très près du cerveau, et donc cela permettrait d'avoir une évaluation indirecte de l'oxygénation du cerveau. Furthermore, by working in this range of wavelengths between 400 and 1400 nm, it is possible to use the pupillary sensor for a in situ and real-time evaluation of blood oxygenation. Indeed, the excitation light signals, emitted by the photoemitter(s), can pass through an irrigated area such as the choroid or the ciliary bodies (which are located behind the sclera), so that the photoreceptor(s) can collect signals reflected from such an irrigated area for this purpose. Thus, the invention will also allow an evaluation of the blood oxygenation at the level of the eye, located very close to the brain, and therefore this would make it possible to have an indirect evaluation of the oxygenation of the brain.
En pouvant travailler avec plusieurs longueurs d'onde distinctes, il sera alors possible de stimuler l'œil avec des longueurs d'ondes dans le visible, non pas pour la mesure de l'oxygénation sanguine, mais pour tester la réactivité de la pupille à une stimulation visible (surveillance du réflèxe photomoteur). By being able to work with several distinct wavelengths, it will then be possible to stimulate the eye with wavelengths in the visible, not for the measurement of blood oxygenation, but to test the reactivity of the pupil to visible stimulation (monitoring of the photomotor reflex).
L'invention se rapporte également à un système de surveillance pupillaire pour surveiller une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille d'un œil d'un patient, comprenant un capteur pupillaire conforme à l'invention, et une unité de contrôle/commande raccordée à : The invention also relates to a pupil monitoring system for monitoring a size or a variation in size or shape of a pupil of a patient's eye, comprising a pupil sensor according to the invention, and a unit control/command connected to:
- le ou les plusieurs photoémetteurs pour délivrer des signaux de commande audit ou auxdits plusieurs photoémetteurs afin de piloter l'émission des signaux lumineux d'excitation de l'œil à travers la paupière supérieure ; et à - the one or more photoemitters for delivering control signals to said one or more photoemitters in order to control the emission of the eye excitation light signals through the upper eyelid; and to
- le ou les plusieurs photorécepteurs pour recevoir et traiter des signaux de détection délivrés par le ou les plusieurs photorécepteurs en réponse à une détection des signaux lumineux réfléchis par l'œil et passant à travers ladite paupière supérieure ; cette unité de contrôle/commande étant conformée pour calculer un paramètre pupillaire représentatif d'une taille ou d'une forme de la pupille, en fonction des signaux de détection et des signaux de commande. - the or more photoreceptors for receiving and processing detection signals delivered by the or more photoreceptors in response to a detection of light signals reflected by the eye and passing through said upper eyelid; this control/command unit being shaped to calculate a pupillary parameter representative of a size or a shape of the pupil, as a function of the detection signals and of the control signals.
Selon une caractéristique, l'unité de contrôle/commande est conformée pour calculer une vitesse de réaction pupillaire en fonction d'une variation du paramètre pupillaire dans le temps. According to one characteristic, the control/command unit is shaped to calculate a pupillary reaction speed as a function of a variation of the pupillary parameter over time.
En effet, déterminer une telle vitesse de réaction pupillaire peut être avantageux pour évaluer un état physiologique, neurologique ou émotionnel d'un patient, et en particulier un niveau d'analgésie. Indeed, determining such a pupillary reaction speed can be advantageous for evaluating a physiological, neurological or emotional state of a patient, and in particular a level of analgesia.
Dans une réalisation particulière, l'unité de contrôle/commande comprend une section de modulation en sortie pour moduler en fréquence les signaux de commande à une fréquence porteuse donnée, et une section de démodulation en entrée pour démoduler en fréquence les signaux de détection à la fréquence porteuse, avec par exemple une fréquence porteuse comprise entre 1 et 100 KHz. L'emploi d'une modulation/démodulation est avantageux pour améliorer les performances du traitement (notamment l'amplification et le filtrage) des signaux de détection pour le calcul du paramètre pupillaire. In a particular embodiment, the control/command unit comprises an output modulation section for frequency modulating the control signals at a given carrier frequency, and an input demodulation section for frequency demodulating the detection signals at the carrier frequency, with for example a carrier frequency between 1 and 100 KHz. The use of a modulation/demodulation is advantageous for improving the performance of the processing (in particular the amplification and the filtering) of the detection signals for the calculation of the pupillary parameter.
Avantageusement, l'unité de contrôle/commande comprend une section d'amplification en entrée pour amplifier les signaux de détection. Advantageously, the control/command unit comprises an input amplification section to amplify the detection signals.
Ainsi, cette section d'amplification procure une amplification des signaux de détection, ce qui est avantageux pour améliorer les performances de calcul du paramètre pupillaire à partir des signaux de détection. Thus, this amplification section provides amplification of the detection signals, which is advantageous for improving the performance of calculating the pupillary parameter from the detection signals.
Encore avantageusement, l'unité de contrôle/commande comprend une section de filtration fréquentielle en entrée pour filtrer les signaux de détection. Again advantageously, the control/command unit comprises a frequency filtering section at the input to filter the detection signals.
L'invention concerne aussi un procédé de surveillance pupillaire pour surveiller une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille d'un œil d'un patient, dans lequel est employé un capteur pupillaire conforme à l'invention, en disposant et en adhérant ce capteur pupillaire sur une face externe d'une paupière supérieure de l'œil du patient, l'au moins une couche adhésive transparente étant appliquée contre cette face externe de la paupière supérieure pour maintenir en place le capteur pupillaire, dans lequel sont délivrés des signaux de commande au ou aux plusieurs photoémetteurs afin de piloter l'émission de signaux lumineux d'excitation de l'œil à travers la paupière supérieure, et sont réceptionnés des signaux de détection délivrés par le ou les plusieurs photorécepteurs en réponse à une détection de signaux lumineux réfléchis par l'œil et passant à travers ladite paupière supérieure. The invention also relates to a pupil monitoring method for monitoring a size or a variation in size or shape of a pupil of a patient's eye, in which a pupil sensor according to the invention is used, by disposing and by adhering this pupillary sensor to an outer face of an upper eyelid of the patient's eye, the at least one transparent adhesive layer being applied against this outer face of the upper eyelid to hold the pupillary sensor in place, in which control signals are delivered to the one or more photoemitters to drive the emission of eye excitation light signals through the upper eyelid, and detection signals are received from the one or more photoreceptors in response to detection of light signals reflected by the eye and passing through said upper eyelid.
Ce procédé de surveillance pourra ainsi mettre en œuvre un calcul d'un paramètre pupillaire représentatif d'une taille ou d'une forme de la pupille, en fonction des signaux de détection et des signaux de commande. This monitoring method will thus be able to implement a calculation of a pupillary parameter representative of a size or a shape of the pupil, as a function of the detection signals and of the control signals.
Selon une possibilité, le procédé de surveillance met en œuvre un calcul d'une vitesse de réaction pupillaire en fonction d'une variation du paramètre pupillaire dans le temps. According to one possibility, the monitoring method implements a calculation of a pupillary reaction speed as a function of a variation of the pupillary parameter over time.
[Brève description des figures] [Brief description of figures]
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description below, of a non-limiting example of implementation, made with reference to the appended figures in which:
[Fig 1] est une vue schématique d'un système de surveillance pupillaire selon l'invention, avec un capteur pupillaire en place sur une face externe d'une paupière supérieure de l'œil d'un patient ; [Fig 2] est une vue schématique de face (à gauche) et en coupe transversale sur une face externe d'une paupière supérieure de l'œil d'un patient (à droite) d'un capteur pupillaire selon un premier exemple de réalisation de l'invention ; [Fig 1] is a schematic view of a pupil monitoring system according to the invention, with a pupil sensor in place on an outer face of an upper eyelid of a patient's eye; [Fig 2] is a schematic front (left) and cross-sectional view on an outer face of an upper eyelid of a patient's eye (right) of a pupil sensor according to a first embodiment of the invention;
[Fig 3] est une vue schématique de face (à gauche) et en coupe transversale sur une face externe d'une paupière supérieure de l'œil d'un patient (à droite) d'un capteur pupillaire selon un second exemple de réalisation de l'invention ; [Fig 3] is a schematic front (left) and cross-sectional view on an outer face of an upper eyelid of a patient's eye (right) of a pupil sensor according to a second embodiment of the invention;
[Fig 4] est une vue en coupe transversale et à plat d'un capteur pupillaire selon un autre exemple de réalisation de l'invention ; [Fig 4] is a cross-sectional flat view of a pupil sensor according to another embodiment of the invention;
[Fig 5] est une vue schématique de face (en haut) d'un capteur pupillaire selon un troisième exemple de réalisation de l'invention, et une vue schématique (en bas) d'un autre capteur pupillaire selon ce troisième exemple de réalisation de l'invention ; [Fig 5] is a schematic front view (top) of a pupil sensor according to a third embodiment of the invention, and a schematic view (bottom) of another pupil sensor according to this third embodiment of the invention;
[Fig 6] est une vue schématique de face (en haut) d'un capteur pupillaire selon un quatrième exemple de réalisation de l'invention, et une vue schématique (en bas) d'un autre capteur pupillaire selon ce quatrième exemple de réalisation de l'invention ; et [Fig 6] is a schematic front view (top) of a pupil sensor according to a fourth embodiment of the invention, and a schematic view (bottom) of another pupil sensor according to this fourth embodiment of the invention; and
[Fig 7] est une vue schématique de face d'un capteur pupillaire selon un cinquième exemple de réalisation de l'invention. [Fig 7] is a schematic front view of a pupil sensor according to a fifth embodiment of the invention.
[Description détaillée de modes de réalisation de l'invention][Detailed Description of Embodiments of the Invention]
En référence à la Figure 1, un système de surveillance pupillaire 1 selon l'invention comprend un capteur pupillaire 2 et une unité de contrôle/commande 3 reliée au capteur pupillaire 2. Referring to Figure 1, a pupil monitoring system 1 according to the invention comprises a pupil sensor 2 and a control/command unit 3 connected to the pupil sensor 2.
Ce capteur pupillaire 2 comprend un support 20, de préférence flexible, c'est-à-dire ayant une dureté Shore A inférieure ou égale à 80, de manière à pouvoir s'adapter à différentes courbures de paupière supérieure 90 d'un œil 9 d'un patient. Il est cependant envisageable d'avoir un support 20 rigide, avec une dureté Shore A supérieure à 80, ce qui peut éventuellement nécessiter plusieurs tailles pour répondre à différents patients. This pupillary sensor 2 comprises a support 20, preferably flexible, that is to say having a Shore A hardness less than or equal to 80, so as to be able to adapt to different curvatures of the upper eyelid 90 of an eye 9 of a patient. It is however conceivable to have a rigid support 20, with a Shore A hardness greater than 80, which may possibly require several sizes to respond to different patients.
Ce capteur pupillaire 2 comprend également des composants optoélectroniques 21, 22 disposés sur le support 20 et comprenant : This pupil sensor 2 also comprises optoelectronic components 21, 22 arranged on the support 20 and comprising:
- un ou plusieurs photoémetteurs 21 conformés pour émettre des signaux lumineux d'excitation de l'œil 9 à travers la paupière supérieure 90 ; et - one or more photoemitters 21 shaped to emit light signals for excitation of the eye 9 through the upper eyelid 90; and
- un ou plusieurs photorécepteurs 22 conformés pour détecter les signaux lumineux réfléchis par l'œil 9 et passant à travers la paupière supérieure 90. - one or more photoreceptors 22 shaped to detect the light signals reflected by the eye 9 and passing through the upper eyelid 90.
En effet, dans le cadre de la présente invention, ce capteur pupillaire 2 est conformé pour détecter une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille 91 de l'œil 9 à travers la paupière supérieure 90, ce capteur pupillaire 2 étant placé sur la paupière supérieure 90, et donc sur une face externe 92 de la paupière supérieure 90, cette face externe 92 étant opposée à une face interne faisant face à la cornée 93 de l'œil 9. Aussi, ce capteur pupillaire 2 n'est pas positionné sous la paupière supérieure 90, entre la paupière supérieure 90 et la cornée 93, mais il est bien positionné à l'extérieur, dessus la paupière supérieure 90, de sorte que cette paupière supérieure 90 soit interposée entre le capteur pupillaire 2 et la cornée 93. En situation, le support 20 présente une forme générale de calotte hémisphérique, étant noté qu'une telle forme n'est en rien limitative de l'invention et que d'autres formes peuvent donc être envisagées. Indeed, in the context of the present invention, this pupil sensor 2 is shaped to detect a size or a variation in size or shape of a pupil 91 of the eye 9 through the upper eyelid 90, this pupillary sensor 2 being placed on the upper eyelid 90, and therefore on an outer face 92 of the upper eyelid 90, this outer face 92 being opposite an inner face facing to the cornea 93 of the eye 9. Also, this pupillary sensor 2 is not positioned under the upper eyelid 90, between the upper eyelid 90 and the cornea 93, but it is well positioned on the outside, above the eyelid upper 90, so that this upper eyelid 90 is interposed between the pupillary sensor 2 and the cornea 93. In position, the support 20 has the general shape of a hemispherical cap, it being noted that such a shape is in no way limiting of the invention and that other forms can therefore be envisaged.
Cette forme de calotte peut correspondre à sa forme au repos, ou bien à sa forme une fois adhéré sur la paupière supérieure 90. Autrement dit, au repos, le support 20 peut être planaire et sa flexibilité va l'autoriser à épouser la paupière supérieure 90 et donc à prendre cette forme de calotte. This shape of cap can correspond to its shape at rest, or to its shape once adhered to the upper eyelid 90. In other words, at rest, the support 20 can be planar and its flexibility will allow it to hug the upper eyelid 90 and therefore to take this form of cap.
Aussi, le capteur pupillaire 2 comprend un moyen adhésif permettant une application du support 20 sur la face externe 92 d'une paupière supérieure 90, de sorte que le capteur pupillaire 2 soit placé et plaqué sur cette face externe 92 de la paupière supérieure 90. Also, the pupillary sensor 2 comprises an adhesive means allowing an application of the support 20 on the outer face 92 of an upper eyelid 90, so that the pupillary sensor 2 is placed and pressed against this outer face 92 of the upper eyelid 90.
En référence à la Figure 4, ce support 20 peut comprendre une couche principale 23 sur laquelle est prévu un circuit électrique 24 connecté aux composants optoélectroniques 21, 22, autrement dit au(x) photoémetteur(s) 21 et au(x) photorécepteur(s) 22. Cette couche principale 23 et le circuit électrique 24 peuvent former un circuit imprimé flexible (ou « flex PCB ») qui consiste en un circuit imprimé sur la couche principale 23, réalisée dans un matériau flexible tel que le polyimide (Kapton), le film PEEK, le bi-composants kapton/cuivre ou PET (Polytéréphtalate d'éthylène)/aluminium. Ainsi, les composants optoélectroniques 21, 22 sont soudés au niveau de pistes du circuit électrique 24. Referring to Figure 4, this support 20 may comprise a main layer 23 on which is provided an electrical circuit 24 connected to the optoelectronic components 21, 22, in other words to the photoemitter(s) 21 and to the photoreceiver(s). s) 22. This main layer 23 and the electrical circuit 24 can form a flexible printed circuit (or "flex PCB") which consists of a printed circuit on the main layer 23, made of a flexible material such as polyimide (Kapton) , PEEK film, bi-component kapton/copper or PET (Polyethylene terephthalate)/aluminum. Thus, the optoelectronic components 21, 22 are soldered to the tracks of the electrical circuit 24.
Les Figures 5 et 6 illustrent de tels circuits électriques 24 connecté aux composants optoélectroniques 21, 22 et prévus sur le support 20. Dans ces deux exemples des Figures 5 et 6, le support 20 présente une portion centrale 200 sur laquelle sont prévus les composants optoélectroniques 21, 22, et une bande 201 allongée et sur laquelle se déploie le circuit électrique 24 jusqu'à une connectique 27. La portion centrale 200 présente avantageusement une forme au moins partielle de calotte sphérique, une fois appliquée et adhérée sur la paupière supérieure. Figures 5 and 6 illustrate such electrical circuits 24 connected to the optoelectronic components 21, 22 and provided on the support 20. In these two examples of Figures 5 and 6, the support 20 has a central portion 200 on which the optoelectronic components are provided. 21, 22, and an elongated strip 201 on which the electric circuit 24 is deployed as far as a connector 27. The central portion 200 advantageously has an at least partial shape of a spherical cap, once applied and adhered to the upper eyelid.
Ce support 20 comprend en outre une couche protectrice transparente 25 recouvrant la couche principale 23, le circuit électrique 24 et les composants optoélectroniques 21, 22. La couche protectrice transparente 25 peut être laminée ou déposée par-dessus le circuit électrique 24 et les composants optoélectroniques 21, 22. Cette couche protectrice transparente 25 est de préférence réalisée dans un matériau flexible, par exemple être à base d'un matériau polymérique tel que le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou le polydiméthylsiloxane (PDMS). En situation sur la paupière supérieure 90, la couche protectrice transparente 25 est plaquée contre la face externe 92 de la paupière supérieure 90. This support 20 further comprises a transparent protective layer 25 covering the main layer 23, the electrical circuit 24 and the components optoelectronic components 21, 22. The transparent protective layer 25 can be laminated or deposited over the electrical circuit 24 and the optoelectronic components 21, 22. This transparent protective layer 25 is preferably made of a flexible material, for example being based on a polymeric material such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polydimethylsiloxane (PDMS). In position on the upper eyelid 90, the transparent protective layer 25 is pressed against the outer face 92 of the upper eyelid 90.
Le moyen adhésif, précédemment évoqué, comprend au moins une couche adhésive transparente 26 prévue ou rapportée sur une face interne du support 20 pour une adhésion sur la face externe 92 de la paupière supérieure 90. Dans l'exemple de la Figure 4, cette couche adhésive transparente 26 est collée ou déposé sur la couche protectrice transparente 25 afin de pouvoir adhérer à la peau de la paupière supérieure 90. The adhesive means, previously mentioned, comprises at least one transparent adhesive layer 26 provided or attached to an internal face of the support 20 for adhesion to the external face 92 of the upper eyelid 90. In the example of Figure 4, this layer transparent adhesive 26 is glued or deposited on the transparent protective layer 25 in order to be able to adhere to the skin of the upper eyelid 90.
Par ailleurs, une bande opaque, apte à absorber la lumière ambiante, est prévue ou rapportée sur une face externe du support 20. Cette bande opaque peut être formée d'une couche opaque solidaire de la face externe du support 20, par exemple une couche opaque laminée ou rapportée sur la couche principale 23, ou une couche opaque intégrée au support 20 comme par exemple en étant formée de la couche principale 23 elle-même qui serait alors réalisée dans un matériau opaque. En variante, la bande opaque est formée d'une bande opaque indépendante du support 20 et recouvrant temporairement le support 20, le temps de la surveillance pupillaire. Furthermore, an opaque strip, capable of absorbing ambient light, is provided or attached to an outer face of the support 20. This opaque strip may be formed of an opaque layer integral with the outer face of the support 20, for example a layer opaque laminated or attached to the main layer 23, or an opaque layer integrated into the support 20, for example by being formed from the main layer 23 itself which would then be made of an opaque material. As a variant, the opaque band is formed of an opaque band independent of the support 20 and temporarily covering the support 20, the time of pupil monitoring.
La fonction de la bande opaque est d'empêcher la lumière ambiante d'interférer au niveau des composants optoélectroniques 21, 22, afin de ne pas perturber ou bruiter l'émission des signaux lumineux d'excitation de l'œil 9 et la détection des signaux lumineux réfléchis par l'œil 9. The function of the opaque strip is to prevent ambient light from interfering at the level of the optoelectronic components 21, 22, so as not to disturb or noisy the emission of the light signals for excitation of the eye 9 and the detection of light signals reflected by the eye 9.
Le capteur pupillaire 2 intègre également une connectique 27 raccordée au circuit électrique 24 et montée sur le support 20, pour un raccordement filaire avec l'unité de contrôle/commande 3. The pupillary sensor 2 also incorporates a connector 27 connected to the electrical circuit 24 and mounted on the support 20, for a wired connection with the control/command unit 3.
En référence aux Figures 2, 3, 5, 6 et 7, le ou les plusieurs photorécepteurs 22 sont disposés dans une zone centrale du support 20 traversée par un axe central 4 du support 20, tandis que le ou les plusieurs photoémetteurs 21 sont disposés dans une zone périphérique du support 2 qui s'étend autour de ladite zone centrale. Il est à noter que cet axe central 4 est prévu, en situation sur la paupière supérieure 92, pour être aligné sur l'axe optique de l'œil 9, de sorte que le ou les plusieurs photorécepteurs 22 soient disposés en face de la pupille 94 de l'œil 9, délimité par l'iris 95 ; étant rappelé que la paupière supérieure 90 est interposé entre le capteur pupillaire 2 et l'œil 9. Bien que non illustré, il est envisageable d'inverser la configuration, autrement dit d'avoir le ou les plusieurs photoémetteurs 21 qui seraient disposés dans une zone centrale du support 20 traversée par l'axe central 4 du support 20, tandis que le ou les plusieurs photorécepteurs 22 sont disposés dans une zone périphérique du support 2 qui s'étend autour de ladite zone centrale. With reference to Figures 2, 3, 5, 6 and 7, the one or more photoreceptors 22 are arranged in a central zone of the support 20 crossed by a central axis 4 of the support 20, while the one or more photoemitters 21 are arranged in a peripheral zone of the support 2 which extends around said central zone. It should be noted that this central axis 4 is provided, in position on the upper eyelid 92, to be aligned on the optical axis of the eye 9, so that the one or more photoreceptors 22 are arranged in front of the pupil 94 of eye 9, bounded by iris 95; it being recalled that the upper eyelid 90 is interposed between the pupillary sensor 2 and the eye 9. Although not illustrated, it is possible to reverse the configuration, in other words to have the one or more photoemitters 21 which would be arranged in a central zone of the support 20 through which the central axis 4 of the support 20 passes, while the one or more the several photoreceptors 22 are arranged in a peripheral zone of the support 2 which extends around said central zone.
Bien qu'également non illustré, il est aussi envisageable d'avoir une configuration double qui combine : Although also not illustrated, it is also possible to have a double configuration which combines:
- un ou plusieurs photorécepteurs 22 dans une zone centrale du support 20 et un ou plusieurs photoémetteurs 21 dans une zone périphérique du support 2 qui s'étend autour de ladite zone centrale ; et - one or more photoreceptors 22 in a central zone of the support 20 and one or more photoemitters 21 in a peripheral zone of the support 2 which extends around said central zone; and
- un ou plusieurs photoémetteurs 21 dans la zone centrale du support 20 et un ou plusieurs photorécepteurs 22 dans la zone périphérique du support 2 qui s'étend autour de ladite zone centrale. - one or more photoemitters 21 in the central area of support 20 and one or more photoreceptors 22 in the peripheral area of support 2 which extends around said central area.
Dans cette configuration double, il est prévu d'activer de manière séquentielle (ou alternative) les photoémetteurs 21 en zone périphérique et les photoémetteurs 21 en zone centrale, ce qui permet d'avoir une double mesure et ainsi augmenter la robustesse de la détection de la taille de la pupille. In this double configuration, provision is made to activate sequentially (or alternately) the photoemitters 21 in the peripheral zone and the photoemitters 21 in the central zone, which makes it possible to have a double measurement and thus increase the robustness of the detection of the size of the pupil.
En variante d'une telle activation séquentielle, il est envisageable d'activer de manière combinée les photoémetteurs 21 en zone périphérique avec une première fréquence de modulation et les photoémetteurs 21 en zone centrale avec une seconde fréquence de modulation. Ainsi, un traitement fréquentiel des signaux de détection délivrés par les photorécepteurs 22, pour isoler les fréquences de modulation, permet aussi d'avoir une double mesure. As a variant of such a sequential activation, it is possible to envisage activating in a combined manner the photoemitters 21 in the peripheral zone with a first modulation frequency and the photoemitters 21 in the central zone with a second modulation frequency. Thus, a frequency processing of the detection signals delivered by the photoreceptors 22, to isolate the modulation frequencies, also makes it possible to have a double measurement.
Le ou les plusieurs photorécepteurs 22 définissent une surface de photo réception ayant une superficie comprise entre 10 et 150 mm2, de sorte que cette surface de photo-réception présente une superficie sensiblement égale voire supérieure à celle de la pupille 94. The one or more photoreceptors 22 define a photo-reception surface having an area of between 10 and 150 mm 2 , such that this photo-reception surface has an area substantially equal to or even greater than that of the pupil 94.
Dans l'exemple de la Figure 2, le capteur pupillaire 2 comprend un unique photorécepteur 22 définissant une surface de photo-réception ayant une forme générale circulaire, centré sur l'axe central 4, avec un diamètre compris entre 5 et 10 millimètres. Dans cet exemple, il est envisageable d'employer un photorécepteur 22 flexible, comme par exemple un photodétecteur organique et dans ce cas, il est possible de fabriquer le photodétecteur à la taille et à la forme voulue. In the example of Figure 2, the pupillary sensor 2 comprises a single photoreceptor 22 defining a photo-reception surface having a generally circular shape, centered on the central axis 4, with a diameter of between 5 and 10 millimeters. In this example, it is possible to use a flexible photoreceptor 22, such as for example an organic photodetector and in this case, it is possible to manufacture the photodetector in the desired size and shape.
Dans l'exemple de la Figure 3, le capteur pupillaire 2 comprend plusieurs photorécepteurs 22, formant ainsi une matrice de photorécepteurs 22, définissant une surface de photo-réception ayant une forme générale carrée ou rectangulaire, centré sur l'axe central 4, avec un côté compris entre 5 et 10 millimètres. Dans cet exemple, il est envisageable d'employer des photorécepteurs 22 rigides, réunis en matrice de sorte que la séparation entre chaque photorécepteur 22 permet au capteur pupillaire 2 de se courber selon la forme de la paupière supérieure 90. Des interconnexions flexibles pourront alors être utilisées entre les photorécepteurs 22, et la matrice de photorécepteurs 22 pourra être montée en parallèle afin de maximiser le signal reçu par l'ensemble des photorécepteurs 22. In the example of Figure 3, the pupillary sensor 2 comprises several photoreceptors 22, thus forming a matrix of photoreceptors 22, defining a photo-reception surface having a generally square or rectangular shape, centered on the central axis 4, with a side between 5 and 10 millimeters. In this example, it is possible to use rigid photoreceptors 22, joined in a matrix so that the separation between each photoreceptor 22 allows the pupillary sensor 2 to bend according to the shape of the upper eyelid 90. Flexible interconnections can then be used between the photoreceptors 22, and the matrix of photoreceptors 22 can be mounted in parallel in order to maximize the signal received by all of the photoreceptors 22.
Dans l'exemple de la Figure 5, le capteur pupillaire 2 comprend deux photorécepteurs 22, ayant chacun une surface de photo-réception de forme générale carrée ou rectangulaire, avec un côté compris entre 4 et 8 millimètres. In the example of Figure 5, the pupillary sensor 2 comprises two photoreceptors 22, each having a photo-reception surface of generally square or rectangular shape, with a side comprised between 4 and 8 millimeters.
Dans l'exemple de la Figure 6, le capteur pupillaire 2 comprend un unique photorécepteur 22 définissant une surface de photo-réception ayant une forme générale carrée ou rectangulaire, centré sur l'axe central 4, avec un côté compris entre 5 et 10 millimètres. In the example of Figure 6, the pupillary sensor 2 comprises a single photoreceptor 22 defining a photo-reception surface having a generally square or rectangular shape, centered on the central axis 4, with a side comprised between 5 and 10 millimeters .
Dans l'exemple de la Figure 6, le capteur pupillaire 2 comprend un unique photorécepteur 22 définissant une surface de photo-réception ayant une forme générale carrée ou rectangulaire, centré sur l'axe central 4, avec un côté compris entre 3 et 6 millimètres. In the example of Figure 6, the pupillary sensor 2 comprises a single photoreceptor 22 defining a photo-reception surface having a generally square or rectangular shape, centered on the central axis 4, with a side comprised between 3 and 6 millimeters .
Sur les Figures 2, 3, 5, 6 et 7, le diamètre de la pupille 94 est schématisé par un cercle pupillaire 940 en trait interrompu, illustrant ainsi que la surface de photo réception procurée par le ou les plusieurs photorécepteurs 22 couvrent intégralement ou quasi intégralement la pupille 94 ; sauf dans l'exemple de la Figure 7 où la surface de photo-réception est moindre que celle de la pupille. In Figures 2, 3, 5, 6 and 7, the diameter of the pupil 94 is schematized by a pupillary circle 940 in dashed line, thus illustrating that the photo reception surface provided by the or several photoreceptors 22 entirely or almost cover entirely the pupil 94; except in the example of Figure 7 where the photo-reception surface is less than that of the pupil.
En référence aux Figures 2, 3, 5, 6 et 7, le capteur pupillaire 2 comprend un ou une pluralité de photoémetteurs 21 disposés autour du ou des photorécepteurs 22. Referring to Figures 2, 3, 5, 6 and 7, the pupillary sensor 2 comprises one or a plurality of photoemitters 21 arranged around the photoreceptor(s) 22.
Dans les exemples des Figures 2 et 3, les photoémetteurs 21 sont répartis en cercle 21 répartis en cercle centré sur l'axe central 4, à distance de cet axe central 4. In the examples of Figures 2 and 3, the photoemitters 21 are distributed in a circle 21 distributed in a circle centered on the central axis 4, at a distance from this central axis 4.
Dans l'exemple de la Figure 5, les photoémetteurs 21 sont au nombre de deux et sont disposés de part et d'autre des photoémetteurs 21, en étant alignés sur un axe vertical. In the example of Figure 5, the photoemitters 21 are two in number and are arranged on either side of the photoemitters 21, being aligned on a vertical axis.
Dans l'exemple de la Figure 6, les photoémetteurs 21 sont au nombre de deux et sont disposés de part et d'autre du photoémetteur 21, en étant alignés sur un axe horizontal. In the example of Figure 6, the photoemitters 21 are two in number and are arranged on either side of the photoemitter 21, being aligned on a horizontal axis.
Dans l'exemple de la Figure 7, les photoémetteurs 21 sont au nombre de quatre et sont disposés de part et d'autre du photoémetteur 21, aux quatre coins d'un carré théorique centré sur l'axe central 4. Dans les exemples des Figures 2, 3 et 7, les photoémetteurs 21 sont nombreux et forment ainsi une matrice pour permettre de situer la pupille (en plus de l'évaluation de la surface) par pondération des signaux reçus sur chaque photoémetteur 21. Une variation dans la répartition des signaux reçus entre les photoémetteurs 21 permet de détecter un mouvement de la pupille qui pourrait affecter la mesure de la taille de la pupille. In the example of Figure 7, the photoemitters 21 are four in number and are arranged on either side of the photoemitter 21, at the four corners of a theoretical square centered on the central axis 4. In the examples of Figures 2, 3 and 7, the photoemitters 21 are numerous and thus form a matrix to make it possible to locate the pupil (in addition to the evaluation of the surface) by weighting of the signals received on each photoemitter 21. A variation in the distribution of the signals received between the photoemitters 21 makes it possible to detect a movement of the pupil which could affect the measurement of the size of the pupil.
Selon une première possibilité, les photoémetteurs 21 sont proches de l'axe central 4 avec une distance entre les photoémetteurs 21 et l'axe central 4 compris entre 3 et 6 mm, de sorte à pouvoir éclairer l'œil 9 au niveau de son iris 95, et ainsi l'amplitude des signaux lumineux réfléchis par l'œil 9 et détectés par le ou les photorécepteurs 22 diminue avec l'augmentation du diamètre de la pupille 94, car l'iris 95 renvoie moins de lumière. According to a first possibility, the photoemitters 21 are close to the central axis 4 with a distance between the photoemitters 21 and the central axis 4 of between 3 and 6 mm, so as to be able to illuminate the eye 9 at the level of its iris 95, and thus the amplitude of the light signals reflected by the eye 9 and detected by the photoreceptor(s) 22 decreases with the increase in the diameter of the pupil 94, since the iris 95 reflects less light.
Selon une seconde possibilité, les photoémetteurs 21 sont éloignés de l'axe central 4 avec une distance entre les photoémetteurs 21 et l'axe central 4 compris entre 6 et 12 mm, de sorte à pouvoir éclairer l'œil 9 au niveau de sa sclère 96, et ainsi l'amplitude des signaux lumineux réfléchis par l'œil 9 et détectés par le ou les photorécepteurs 22 augmente avec l'augmentation du diamètre de la pupille 94. According to a second possibility, the photoemitters 21 are remote from the central axis 4 with a distance between the photoemitters 21 and the central axis 4 of between 6 and 12 mm, so as to be able to illuminate the eye 9 at the level of its sclera 96, and thus the amplitude of the light signals reflected by the eye 9 and detected by the photoreceptor(s) 22 increases with the increase in the diameter of the pupil 94.
Ces photoémetteurs 21 sont conformés pour émettre des signaux lumineux d'excitation de l'œil 9 à travers la paupière supérieure 90, avec une puissance moyenne propre à chaque photoémetteur qui est comprise entre 0,1 et 10 mW. Ces photoémetteurs 21 sont conformés pour émettre dans plusieurs longueurs d'onde distinctes comprises entre 400 et 1400 nm, et par exemple entre 600 et 1200 nm. Ces photoémetteurs 21 peuvent être des diodes électroluminescentes. These photoemitters 21 are shaped to emit eye excitation light signals 9 through the upper eyelid 90, with an average power specific to each photoemitter which is between 0.1 and 10 mW. These photoemitters 21 are shaped to emit in several distinct wavelengths between 400 and 1400 nm, and for example between 600 and 1200 nm. These photoemitters 21 can be light-emitting diodes.
Afin de limiter au maximum l'illumination directe du ou des photorécepteurs 22 par le ou les photoémetteurs 21, il est envisageable de prévoir un ou plusieurs murs absorbants 28 (opaque à la lumière) placé(s) entre le(s) photoémetteur(s) 21 et le(s) photorécepteur(s) 22. Dans l'exemple de la Figure 2, il est prévu un unique mur absorbant 28 de forme cylindrique et qui entoure le(s) photorécepteur(s) 22. Dans l'exemple de la Figure 3, il est prévu un mur absorbant 28 entourant partiellement ou intégralement le ou chaque photoémetteur 21. Il est à noter que le ou les murs absorbants 28 peuvent être par exemple réalisés sous la forme de zones opaques (par exemple des zones de couleur noir) dans la matière du support 20, ou alors sous la forme d'éléments rapportés et noyés dans la matière du support 20. In order to limit as much as possible the direct illumination of the photoreceptor(s) 22 by the photoemitter(s) 21, it is possible to envisage providing one or more absorbent walls 28 (opaque to light) placed between the photoemitter(s). ) 21 and the photoreceptor(s) 22. In the example of FIG. 2, there is provided a single absorbing wall 28 of cylindrical shape and which surrounds the photoreceptor(s) 22. In the example of Figure 3, there is provided an absorbent wall 28 partially or completely surrounding the or each photoemitter 21. It should be noted that the absorbent wall or walls 28 can for example be made in the form of opaque zones black color) in the material of the support 20, or else in the form of added elements and embedded in the material of the support 20.
L'unité de contrôle/commande 3 est raccordée, via la connectique 27 et le circuit électrique 24 : The control/command unit 3 is connected, via connectors 27 and electrical circuit 24:
- au(x) photoémetteur(s) 21 pour délivrer des signaux de commande 50 au(x) photoémetteur(s) 21 afin de piloter l'émission des signaux lumineux d'excitation de l'œil 9 à travers la paupière supérieure 90 ; et - to the light emitter(s) 21 to deliver control signals 50 to the light emitter(s) photoemitter(s) 21 in order to control the emission of light signals for excitation of the eye 9 through the upper eyelid 90; and
- au(x) photorécepteur(s) 22 pour recevoir et traiter des signaux de détection 51 délivrés par le(s) photorécepteur(s) 22 en réponse à une détection des signaux lumineux réfléchis par l'œil 9 et passant à travers la paupière supérieure 90. - to the photoreceptor(s) 22 for receiving and processing detection signals 51 delivered by the photoreceptor(s) 22 in response to detection of the light signals reflected by the eye 9 and passing through the eyelid upper 90.
L'unité de contrôle/commande 3 est alors conformée pour calculer un paramètre pupillaire représentatif d'une taille ou d'une forme de la pupille 94, en fonction des signaux de détection 51 et des signaux de commande 50. The control/command unit 3 is then configured to calculate a pupillary parameter representative of a size or a shape of the pupil 94, as a function of the detection signals 51 and the control signals 50.
En référence à la Figure 1, cette unité de contrôle/commande 3 comprend un module de calcul 30, comme par exemple un processeur ou un contrôleur, et comprend également : Referring to Figure 1, this control / command unit 3 includes a calculation module 30, such as a processor or a controller, and also includes:
- une section de modulation 31 en sortie pour moduler en fréquence les signaux de commande 50 à une fréquence porteuse donnée, avec par exemple une fréquence porteuse comprise entre 1 et 100 KHz ; - A modulation section 31 at the output to frequency modulate the control signals 50 at a given carrier frequency, with for example a carrier frequency between 1 and 100 KHz;
- une section de démodulation 32 en entrée pour démoduler en fréquence les signaux de détection 51 à la fréquence porteuse ; et - a demodulation section 32 at the input to frequency demodulate the detection signals 51 at the carrier frequency; and
- une section d'amplification 33 en entrée pour amplifier les signaux de détection 51. - an amplification section 33 at the input to amplify the detection signals 51.
Il peut également être prévu en entrée une section de filtration fréquentielle 34 en entrée afin de filtrer les signaux de détection 51, comme par exemple du type filtre passe-bande. It can also be provided at the input a frequency filtering section 34 at the input in order to filter the detection signals 51, such as for example of the band-pass filter type.
Ainsi, au moyen de la section de modulation 31 et de la section de démodulation 32, l'émission des signaux lumineux d'excitation se fait en fréquentielle, ce qui permet de s'affranchir des perturbations extérieures par filtrage. En variante, la section de modulation 31 et la section de démodulation 32 sont absentes et l'émission des signaux lumineux d'excitation se fait en continu. Thus, by means of the modulation section 31 and the demodulation section 32, the emission of the excitation light signals is done in frequency, which makes it possible to overcome external disturbances by filtering. As a variant, the modulation section 31 and the demodulation section 32 are absent and the emission of the excitation light signals takes place continuously.
L'émission des signaux lumineux d'excitation s'opère donc dans des longueurs d'onde comprises entre 400 et 1400 nm, et par exemple entre 600 et 1200 nm. Les signaux lumineux d'excitation traversent la paupière supérieure 90 ainsi que les différentes parties de l'œil 9 pour venir se réfléchir au niveau de la rétine ou de l'iris 95. Le(s) photorécepteur(s) 22 enregistre(nt) en continue les variations lumineuses sur sa surface de photo-réception, dans le visible et le proche infrarouge, après que les signaux lumineux d'excitation suivent le chemin inverse à travers l'œil et la paupière supérieure 90. Il est à noter que l'unité de contrôle/commande 3 peut fonctionner sur batterie ou sur secteur. The emission of the excitation light signals therefore takes place at wavelengths between 400 and 1400 nm, and for example between 600 and 1200 nm. The excitation light signals pass through the upper eyelid 90 as well as the different parts of the eye 9 to be reflected at the level of the retina or the iris 95. The photoreceptor(s) 22 record(s) continues the light variations on its photo-reception surface, in the visible and near infrared, after the excitation light signals follow the reverse path through the eye and the upper eyelid 90. It should be noted that the The control/command unit 3 can operate on battery or on mains.
Il est par ailleurs à noter, et comme illustré dans l'exemple de la Figure 7, que le capteur pupillaire 2 peut comprendre un accéléromètre 35, disposé sur le support 20, afin de détecter les mouvements de l'œil qui pourraient affecter la mesure. Il est également envisageable de détecter un mouvement de l'œil en déterminant les variations dans la répartition des signaux lumineux réfléchis entre les différents photorécepteurs 22. Par ailleurs, et comme visible dans l'exemple de la Figure 5, il peut être prévu au moins un photoémetteur supplémentaire 121, qui est déporté par rapport au(x) photoémetteur 21 afin d'éclairer la sclère de l'œil du patient. Ce photoémetteur supplémentaire 121 peut par exemple être disposé sur la bande 201 allongée du support 20, et donc déporté de la portion centrale 200. It should also be noted, and as illustrated in the example of Figure 7, that the pupillary sensor 2 can comprise an accelerometer 35, placed on the support 20, in order to detect eye movements which could affect the measurement. It is also possible to detect a movement of the eye by determining the variations in the distribution of the light signals reflected between the different photoreceptors 22. Furthermore, and as can be seen in the example of FIG. 5, it can be provided at least an additional light emitter 121, which is offset relative to the light emitter(s) 21 in order to illuminate the sclera of the patient's eye. This additional photoemitter 121 can for example be arranged on the elongated strip 201 of the support 20, and therefore offset from the central portion 200.

Claims

REVENDICATIONS
1. Capteur pupillaire (2) pour détecter une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille (94) d'un œil (9) d'un patient, ledit capteur pupillaire (2) comprenant des composants optoélectroniques (21, 22) disposés sur un support (20), lesdits composants optoélectroniques (21, 22) comprenant un ou plusieurs photoémetteurs (21) et un ou plusieurs photorécepteurs (22), ledit capteur pupillaire (2) étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche adhésive transparente (26) prévue ou rapportée sur une face interne du support (20) pour permettre une application et une adhésion du support (20) sur une face externe (92) d'une paupière supérieure (90) de l'œil (9) du patient, de sorte que ledit capteur pupillaire (2) est prévu pour être placé sur ladite face externe (92) de la paupière supérieure (90), le ou les plusieurs photoémetteurs (21) étant configurés pour une émission de signaux lumineux d'excitation de l'œil (9) à travers ladite paupière supérieure (90) et le ou les plusieurs photorécepteurs (22) étant configurés pour une détection de signaux lumineux réfléchis par l'œil (9) et passant à travers ladite paupière supérieure (90). 1. Pupillary sensor (2) for detecting a size or a variation in size or shape of a pupil (94) of an eye (9) of a patient, said pupil sensor (2) comprising optoelectronic components (21 , 22) disposed on a support (20), said optoelectronic components (21, 22) comprising one or more photoemitters (21) and one or more photoreceptors (22), said pupillary sensor (2) being characterized in that it comprises at least one transparent adhesive layer (26) provided or attached to an internal face of the support (20) to allow application and adhesion of the support (20) to an external face (92) of an upper eyelid (90) of the eye (9) of the patient, so that said pupillary sensor (2) is intended to be placed on said external face (92) of the upper eyelid (90), the one or more photoemitters (21) being configured for an emission eye excitation light signals (9) through said upper eyelid (90) and the or the plurality of photoreceptors (22) being configured for detection of light signals reflected from the eye (9) and passing through said upper eyelid (90).
2. Capteur pupillaire (2) selon la revendication 1, dans lequel le ou les plusieurs photoémetteurs (21) sont conformés pour émettre des signaux lumineux d'excitation de l'œil (9) à travers la paupière supérieure (90), avec une puissance moyenne propre à chaque photoémetteur qui est comprise entre 0,1 et 10 mW. 2. Pupillary sensor (2) according to claim 1, in which the one or more photoemitters (21) are shaped to emit light signals for excitation of the eye (9) through the upper eyelid (90), with a average power specific to each photoemitter which is between 0.1 and 10 mW.
3. Capteur pupillaire (2) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel une bande opaque, apte à absorber la lumière ambiante, est prévue ou rapportée sur une face externe du support (20). 3. Pupillary sensor (2) according to claims 1 or 2, wherein an opaque strip, capable of absorbing ambient light, is provided or attached to an outer face of the support (20).
4. Capteur pupillaire (2) selon la revendication 3, dans lequel la bande opaque est formée d'une couche opaque solidaire de la face externe du support (20), par exemple une couche opaque laminée sur le support (20) ou intégrée au support (20). 4. Pupillary sensor (2) according to claim 3, in which the opaque band is formed of an opaque layer integral with the external face of the support (20), for example an opaque layer laminated on the support (20) or integrated into the holder (20).
5. Capteur pupillaire (2) selon la revendication 3, dans lequel la bande opaque est formée d'une bande opaque indépendante du support (20) et recouvrant temporairement le support (20). 5. Pupillary sensor (2) according to claim 3, wherein the opaque band is formed of an opaque band independent of the support (20) and temporarily covering the support (20).
6. Capteur pupillaire (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (20) comprend une couche principale (23) sur laquelle est prévu un circuit électrique (24) connecté aux composants optoélectroniques (21, 22), et une couche protectrice transparente (25) recouvrant la couche principale (23), le circuit électrique (24) et les composants optoélectroniques (21, 22). 6. Pupillary sensor (2) according to any one of the preceding claims, in which the support (20) comprises a main layer (23) on which is provided an electric circuit (24) connected to the optoelectronic components (21, 22), and an transparent protective layer (25) covering the main layer (23), the electric circuit (24) and the optoelectronic components (21, 22).
7. Capteur pupillaire (2) selon les revendications 4 et 6, dans lequel la couche opaque est laminée ou rapportée sur la couche principale (23), ou la couche opaque est formée de la couche principale (23) elle-même qui est alors réalisée dans un matériau opaque. 7. Pupillary sensor (2) according to claims 4 and 6, in which the opaque layer is laminated or attached to the main layer (23), or the opaque layer is formed from the main layer (23) itself which is then made of an opaque material.
8. Capteur pupillaire (2) selon les revendications 6 ou 7, dans lequel le circuit électrique (24) est relié à une connectique (27) pour un raccordement filaire avec une unité de contrôle/commande (3). 8. Pupillary sensor (2) according to claims 6 or 7, wherein the electric circuit (24) is connected to a connector (27) for a wired connection with a control/command unit (3).
9. Capteur pupillaire (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (20) est flexible pour s'adapter à différentes courbures de paupière supérieure (90). 9. Pupillary sensor (2) according to any one of the preceding claims, in which the support (20) is flexible to adapt to different curvatures of the upper eyelid (90).
10. Capteur pupillaire (2) selon les revendications 6 et 9, dans lequel la couche principale (23) et la couche protectrice transparente (25) sont réalisées dans des matériaux ayant chacun une dureté Shore A inférieure ou égale à 80. 10. Pupillary sensor (2) according to claims 6 and 9, in which the main layer (23) and the transparent protective layer (25) are made of materials each having a Shore A hardness of less than or equal to 80.
11. Capteur pupillaire (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou des photorécepteurs (22) sont disposés dans une zone centrale du support11. Pupillary sensor (2) according to any one of the preceding claims, in which the photoreceptor(s) (22) are arranged in a central zone of the support
(20) traversée par un axe central (4) du support (20), et le ou des photoémetteurs (21) sont disposés dans une zone périphérique du support (20) qui s'étend autour de ladite zone centrale. (20) through which a central axis (4) of the support (20) passes, and the photoemitter(s) (21) are arranged in a peripheral zone of the support (20) which extends around said central zone.
12. Capteur pupillaire selon la revendication 11, dans lequel le ou les photoémetteurs12. Pupillary sensor according to claim 11, in which the photoemitter(s)
(21) sont proches de l'axe central (4) du support (20) de sorte à pouvoir éclairer l'œil au niveau de son iris (95), avec une distance entre le ou les photoémetteurs (21) et ledit axe central (4) compris entre 3 et 6 mm. (21) are close to the central axis (4) of the support (20) so as to be able to illuminate the eye at the level of its iris (95), with a distance between the photoemitter(s) (21) and said central axis (4) between 3 and 6 mm.
13. Capteur pupillaire selon la revendication 11, dans lequel le ou les photoémetteurs (21) sont éloignés de l'axe central (4) du support (20) de sorte à pouvoir éclairer l'œil au niveau de sa sclère (96), avec une distance entre le ou les photorécepteurs (21) et ledit axe central (4) compris entre 6 et 12 mm. 13. Pupillary sensor according to claim 11, in which the photoemitter(s) (21) are remote from the central axis (4) of the support (20) so as to be able to illuminate the eye at its sclera (96), with a distance between the photoreceptor(s) (21) and said central axis (4) comprised between 6 and 12 mm.
14. Capteur pupillaire (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou des photoémetteurs (21) sont disposés dans une zone centrale du support (20) traversée par un axe central (4) du support (20), et le ou des photorécepteurs (22) sont disposés dans une zone périphérique du support (20) qui s'étend autour de ladite zone centrale. 14. Pupillary sensor (2) according to any one of the preceding claims, in which the photoemitter(s) (21) are arranged in a central zone of the support (20) through which a central axis (4) of the support (20) passes, and the photoreceptor(s) (22) are arranged in a peripheral zone of the support (20) which extends around said central zone.
15. Capteur pupillaire (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les plusieurs photorécepteurs (22) définissent une surface de photo réception ayant une superficie comprise entre 10 et 150 mm2. 15. Pupillary sensor (2) according to any one of the preceding claims, in which the one or more photoreceptors (22) define a photo reception surface having an area of between 10 and 150 mm 2 .
16. Capteur pupillaire (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les plusieurs photorécepteurs (22) définissent une surface de photo réception ayant une forme générale circulaire avec un diamètre compris entre 5 et 10 millimètres, ou une forme générale carrée ou rectangulaire avec un côté compris entre 5 et 10 millimètres. 16. Pupillary sensor (2) according to any one of the preceding claims, in which the one or more photoreceptors (22) define a photo reception surface having a general circular shape with a diameter between 5 and 10 millimeters, or a shape generally square or rectangular with a side between 5 and 10 millimeters.
17. Capteur pupillaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les plusieurs photoémetteurs (21) sont conformés pour émettre dans au moins une longueur d'onde comprise entre 400 et 1400 nm, et par exemple entre 600 et 1200 nm. 17. Pupillary sensor according to any one of the preceding claims, in which the one or more photoemitters (21) are shaped to emit in at least one wavelength between 400 and 1400 nm, and for example between 600 and 1200 nm .
18. Capteur pupillaire (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les plusieurs photoémetteurs (21) sont conformés pour émettre dans plusieurs longueurs d'onde distinctes comprises entre 400 et 1400 nm, et par exemple entre 600 et 1200 nm. 18. Pupillary sensor (2) according to any one of the preceding claims, in which the one or more photoemitters (21) are shaped to emit in several distinct wavelengths comprised between 400 and 1400 nm, and for example between 600 and 1200nm.
19. Système de surveillance pupillaire (1) pour surveiller une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille (94) d'un œil (9) d'un patient, comprenant un capteur pupillaire (2) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 18, et une unité de contrôle/commande (3) raccordée à : 19. Pupillary monitoring system (1) for monitoring a size or a change in size or shape of a pupil (94) of an eye (9) of a patient, comprising a pupil sensor (2) in accordance with the any one of claims 1 to 18, and a control/command unit (3) connected to:
- le ou les plusieurs photoémetteurs (21) pour délivrer des signaux de commande (50) audit ou auxdits plusieurs photoémetteurs (21) afin de piloter l'émission des signaux lumineux d'excitation de l'œil (9) à travers la paupière supérieure (90) ; et à - the one or more photoemitters (21) for delivering control signals (50) to said one or more photoemitters (21) in order to control the emission of the eye excitation light signals (9) through the upper eyelid (90); and to
- le ou les plusieurs photorécepteurs (22) pour recevoir et traiter des signaux de détection (51) délivrés par le ou les plusieurs photorécepteurs (22) en réponse à une détection des signaux lumineux réfléchis par l'œil (9) et passant à travers ladite paupière supérieure (90) ; ladite une unité de contrôle/commande (3) étant conformée pour calculer un paramètre pupillaire représentatif d'une taille ou d'une forme de la pupille (94), en fonction desdits signaux de détection (51) et desdits signaux de commande (50). - the one or more photoreceptors (22) for receiving and processing detection signals (51) delivered by the one or more photoreceptors (22) in response to detection of the light signals reflected by the eye (9) and passing through said upper eyelid (90); said one control/command unit (3) being configured to calculate a pupillary parameter representative of a size or shape of the pupil (94), as a function of said detection signals (51) and of said control signals (50 ).
20. Système de surveillance pupillaire (1) selon la revendication 19, dans lequel l'unité de contrôle/commande (3) est conformée pour calculer une vitesse de réaction pupillaire en fonction d'une variation du paramètre pupillaire dans le temps. 20. Pupillary monitoring system (1) according to claim 19, in which the control/command unit (3) is configured to calculate a pupillary reaction speed as a function of a variation of the pupillary parameter over time.
21. Système de surveillance pupillaire (1) selon les revendications 19 ou 20, dans lequel l'unité de contrôle/commande (3) comprend une section de modulation (31) en sortie pour moduler en fréquence les signaux de commande (50) à une fréquence porteuse donnée, et une section de démodulation (32) en entrée pour démoduler en fréquence les signaux de détection (51) à la fréquence porteuse, avec par exemple une fréquence porteuse comprise entre 1 et 100 KHz. 21. Pupillary monitoring system (1) according to claims 19 or 20, in which the control/command unit (3) comprises a modulation section (31) at the output for frequency modulating the control signals (50) to a given carrier frequency, and a demodulation section (32) at the input for frequency demodulating the detection signals (51) at the carrier frequency, with for example a carrier frequency comprised between 1 and 100 KHz.
22. Système de surveillance pupillaire (1) selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, dans lequel l'unité de contrôle/commande (3) comprend une section d'amplification (33) en entrée pour amplifier les signaux de détection (51). 22. Pupillary monitoring system (1) according to any one of claims 19 to 21, in which the control/command unit (3) comprises an amplification section (33) at the input to amplify the detection signals ( 51).
23. Système de surveillance pupillaire (1) selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, dans lequel l'unité de contrôle/commande (3) comprend une section de filtration fréquentielle (34) en entrée pour filtrer les signaux de détection (51). 23. Pupillary monitoring system (1) according to any one of claims 19 to 22, in which the control/command unit (3) comprises a frequency filtering section (34) at the input to filter the detection signals ( 51).
24. Procédé de surveillance pupillaire pour surveiller une taille ou une variation de taille ou de forme d'une pupille (94) d'un œil (9) d'un patient, dans lequel est employé un capteur pupillaire (2) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 18, en disposant et en adhérant ledit capteur pupillaire (2) sur une face externe (92) d'une paupière supérieure (90) de l'œil (9) du patient, l'au moins une couche adhésive transparente (26) étant appliquée contre ladite face externe (92) de la paupière supérieure (90) pour maintenir en place ledit capteur pupillaire (2), dans lequel sont délivrés des signaux de commande (50) au ou aux plusieurs photoémetteurs (21) afin de piloter l'émission de signaux lumineux d'excitation de l'œil (9) à travers la paupière supérieure (90), et sont réceptionnés des signaux de détection (51) délivrés par le ou les plusieurs photorécepteurs (22) en réponse à une détection de signaux lumineux réfléchis par l'œil (9) et passant à travers ladite paupière supérieure (90). 24. Pupillary monitoring method for monitoring a size or a variation in size or shape of a pupil (94) of an eye (9) of a patient, in which a pupil sensor (2) in accordance with the any one of claims 1 to 18, by arranging and adhering said pupillary sensor (2) to an outer face (92) of an upper eyelid (90) of the eye (9) of the patient, the at least one transparent adhesive layer (26) being applied against said outer face (92) of the upper eyelid (90) to hold in place said pupillary sensor (2), in which are delivered control signals (50) to the one or more light emitters ( 21) in order to control the emission of eye excitation light signals (9) through the upper eyelid (90), and detection signals (51) delivered by the one or more photoreceptors (22) are received in response to detection of light signals reflected by the eye (9) and passing through said upper eyelid upper (90).
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