CASQUE DE MESURE DE L'ACTIVITE CEREBRALEHELMET FOR MEASURING BRAIN ACTIVITY
La présente invention concerne un casque de mesure de l'activité 5 cérébrale d'un individu. The present invention relates to a helmet for measuring the brain activity of an individual.
Par exemple, l'électro-encéphalographie est par définition l'enregistrement de l'activité électrique du cerveau, le plus souvent par l'application d'électrodes à la surface du scalp. For example, electroencephalography is by definition the recording of the electrical activity of the brain, most often by the application of electrodes to the surface of the scalp.
II est connu selon l'art antérieur de réaliser des dispositifs d'électroencéphalographie à électrodes devant être placées précisément sur le cuir chevelu d'un individu. It is known in the prior art to make electrode electroencephalography devices to be placed precisely on the scalp of an individual.
A titre d'exemple, trois types de casques d'électro-encéphalographie sont actuellement disponibles: - le bonnet Electrocap (marque déposée) se présentant sous la forme d'un bonnet en tissu présentant des orifices en plastique dans lesquelles s'insèrent des électrodes reliées à un dispositif d'acquisition; le bonnet Easycap (marque déposée) se présentant sous la forme d'un bonnet en tissu sur lequel est intégré des électrodes en forme d'anneaux pouvant être plus ou moins pressées sur le cuir chevelu de l'utilisateur, et - les bonnets du type Quickcap (marque déposée) réalisés en un tissu élastique sur lesquels sont insérés des supports en caoutchouc mou. By way of example, three types of electroencephalographic helmets are currently available: - the Electrocap (trademark) cap in the form of a fabric cap having plastic openings into which electrodes are inserted connected to an acquisition device; the cup Easycap (registered trademark) being in the form of a fabric cap on which is integrated ring-shaped electrodes that can be more or less pressed on the scalp of the user, and - the cups of the type Quickcap (registered trademark) made of an elastic fabric on which are inserted soft rubber supports.
Toutefois, ces dispositifs selon l'art antérieur ne permettent pas d'adapter de manière satisfaisante les systèmes à de jeunes enfants, et plus particulièrement à des nouveaux nés. However, these devices according to the prior art do not make it possible to adapt the systems satisfactorily to young children, and more particularly to newborns.
En effet, il est particulièrement difficile de réaliser un casque à électro-encéphalographie pour des enfants prématurés ou nouveau-nés du fait que les casques actuellement existants sont mal adaptés pour la taille de leur crâne. Indeed, it is particularly difficult to achieve an electroencephalographic helmet for premature infants or newborns because existing helmets are poorly adapted to the size of their skull.
De plus, afin de restituer au mieux dans l'espace les activités cérébrales d'un nouveau-né ou prématuré, il est indispensable d'avoir un nombre suffisant d'électrodes, dont la position peut être connue, en contact avec le cuir chevelu. In addition, in order to restore the best in space brain activities of a newborn or premature, it is essential to have a sufficient number of electrodes, whose position can be known, in contact with the scalp .
II n'est actuellement pas possible de remplir les conditions d'une modélisation optimale avec les casques disponibles à ce jour. It is currently not possible to fulfill the conditions of an optimal modeling with the helmets available to date.
Par ailleurs, tandis que chez l'adulte, un mauvais positionnement des électrodes entraîne une erreur de quelques millimètres, inférieure à l'erreur due au bruit, ceci devient un problème majeur pour un nouveau-né. On the other hand, while in adults, poor electrode positioning results in an error of a few millimeters, which is less than the error due to noise, this becomes a major problem for a newborn.
Afin de minimaliser les erreurs de positionnement des électrodes, une méthode consiste en la digitalisation de la position des électrodes pour ainsi connaître leur localisation précise. In order to minimize the positioning errors of the electrodes, one method consists in digitizing the position of the electrodes so as to know their precise location.
Cependant, la digitalisation des électrodes nécessite une source de champ électromagnétique qui se trouve perturbée dans un environnement de couveuse ou de service de réanimation. However, the digitization of the electrodes requires an electromagnetic field source that is disturbed in an incubator or resuscitation environment.
Il n'est donc pas possible de réaliser in situ une digitalisation sur des nouveaux-nés ou prématurés, car ceux-ci ne doivent pas quitter leur environnement médical. It is therefore not possible to perform in situ digitization on newborns or premature babies, because they must not leave their medical environment.
Il serait donc particulièrement avantageux de réaliser un casque d'électroencéphalographie permettant une digitalisation des électrodes dans un environnement électromagnétique non perturbé et particulièrement destiné aux nouveaux nés et aux prématurés. It would therefore be particularly advantageous to provide an electroencephalographic headset enabling digitization of the electrodes in an undisturbed electromagnetic environment and particularly intended for newborns and premature babies.
La présente invention se propose de résoudre les problèmes liés à l'art antérieur à l'aide d'un casque de mesure de l'activité cérébrale d'électroencéphalographie pouvant être adapté sur la tête d'un individu (enfant prématuré, nouveau né, enfant ou adulte), permettant la digitalisation, non allergisant, non traumatisant, bien toléré, n'induisant pas de réaction chimique ou thermique susceptible d'être délétère et peu coûteux. The present invention proposes to solve the problems related to the prior art using a helmet for measuring brain activity electroencephalography can be adapted to the head of an individual (premature child, newborn, child or adult), allowing digitization, non-allergenic, non-traumatic, well tolerated, not inducing a chemical or thermal reaction likely to be deleterious and inexpensive.
Pour ce faire, la présente invention porte sur un casque de mesure de l'activité cérébrale d'un individu comprenant un élément enveloppant apte à être posé sur le crâne de l'individu, caractérisé en ce que l'élément enveloppant est réalisé, totalement ou partiellement, en une matière apte à être moulée sur le crâne de l'individu, l'élément enveloppant étant une coque ou un filet et avantageusement réalisée à partir d'un polymère à mémoire de forme. To do this, the present invention relates to a helmet for measuring the brain activity of an individual comprising a wraparound element adapted to be placed on the skull of the individual, characterized in that the wrapping element is made, totally or partially, a material capable of being molded on the skull of the individual, the wrapping element being a shell or a net and advantageously made from a shape memory polymer.
De manière avantageuse, ladite matière est soit du Siligum (marque déposée). Advantageously, said material is either Siligum (registered trademark).
De manière alternative, la matière est à base de silicone. Alternatively, the material is silicone-based.
Afin de permettre l'enregistrement de l'activité cérébrale, des moyens de mesure de l'activité cérébrale sont insérés à travers l'élément enveloppant sous la forme d'électrodes traversant la paroi de l'élément enveloppant. In order to allow the recording of brain activity, means for measuring brain activity are inserted through the wrapping element in the form of electrodes passing through the wall of the wrapping element.
De manière avantageuse, les électrodes présentent une extrémité en contact avec le cuir chevelu de l'individu et une autre extrémité en saillie de la paroi de l'élément enveloppant, l'extrémité en saillie des électrodes étant reliée à un dispositif de mesure de l'activité cérébrale. Advantageously, the electrodes have an end in contact with the scalp of the individual and another end protruding from the wall of the enveloping element, the projecting end of the electrodes being connected to a device for measuring the brain activity.
La présente invention porte également sur un procédé de formation d'un casque de mesure de l'activité cérébrale, comprenant les étapes de: Application d'une matière apte à être moulée sur le crâne d'un individu afin de former un élément enveloppant; - Mise en forme et durcissement de l'élément enveloppant; - Enlèvement de l'élément enveloppant ainsi formé du crâne de l'individu; - Insertion de moyens de mesure de l'activité cérébrale au travers de la paroi de l'élément enveloppant. The present invention also relates to a method of forming a helmet for measuring brain activity, comprising the steps of: Applying a moldable material to the skull of an individual to form a wrapping element; - Shaping and hardening of the wrapping element; - Removal of the wrapping element thus formed of the skull of the individual; - Insertion of means for measuring brain activity through the wall of the enveloping element.
De manière supplémentaire et temporaire, le procédé comprend l'étape de pose d'un film plastifié sur le crâne de l'individu avant l'étape d'application de la pâte. Additionally and temporarily, the method comprises the step of placing a plasticized film on the skull of the individual before the step of applying the paste.
La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de la présente invention, et à partir des illustrations suivantes dans lesquelles: - La figure 1 représente une vue latérale en perspective d'un casque selon l'invention avant insertion des moyens de mesure; - La figure 2 représente une vue en perspective supérieure d'un casque selon l'invention après insertion des moyens de mesure; La figure 3 représente une vue en perspective latérale gauche du casque selon l'invention sur le crâne d'un individu et partiellement relié à un dispositif de mesure de l'activité cérébrale, et - La figure 4 représente une vue en perspective latérale droite d'un 5 casque selon l'invention totalement relié à un dispositif de mesure de l'activité cérébrale. The present invention is now described with the aid of examples which are only illustrative and in no way limit the scope of the present invention, and from the following illustrations in which: FIG. 1 represents a perspective side view of a helmet according to the invention before insertion of the measuring means; - Figure 2 shows a top perspective view of a helmet according to the invention after insertion of the measuring means; FIG. 3 represents a left side perspective view of the helmet according to the invention on the skull of an individual and partially connected to a device for measuring brain activity, and FIG. 4 represents a right side perspective view of the brain. a helmet according to the invention totally connected to a device for measuring brain activity.
La figure 1 représente une vue latérale en perspective d'un casque selon l'invention lors de la première étape de son procédé de formation. FIG. 1 represents a perspective side view of a helmet according to the invention during the first step of its formation process.
En effet, afin de réaliser un casque facilement adaptable à tout type de crâne pour un individu de tout âge, celui-ci est réalisé en une matière apte à être moulée sur le crâne de l'individu. Indeed, in order to achieve a helmet easily adaptable to any type of skull for an individual of any age, it is made of a material capable of being molded on the skull of the individual.
De manière avantageuse, le casque 1 inclut un élément enveloppant 2, par exemple du type coque 2 tel qu'illustré sur les figures 1 à 4, réalisé à partir d'un polymère à mémoire de forme non toxique, durcissable, non réactif chimiquement, non irritable, non chauffant, amagnétique, notamment du Siligum (marque déposée). Advantageously, the helmet 1 includes a wrapping element 2, for example of the shell type 2 as illustrated in FIGS. 1 to 4, made from a non-toxic, curable, non-chemically reactive shape memory polymer. non-irritable, non-heating, non-magnetic, including Siligum (registered trademark).
De manière alternative, l'élément enveloppant 2 est réalisé totalement ou partiellement en de la silicone, des acryliques ou des caprolactones. Alternatively, the wrapping element 2 is wholly or partially made of silicone, acrylics or caprolactones.
Il est entendu dans la suite de la description par élément enveloppant 25 tout élément recouvrant totalement ou partiellement le crâne d'un individu et plus particulièrement la partie du cuir chevelu de l'individu. It is understood in the following description by wrapping element 25 any element covering totally or partially the skull of an individual and more particularly the part of the scalp of the individual.
De même, il est entendu par coque tout élément rigide ou semi-rigide recouvrant totalement ou partiellement le crâne d'un individu. Similarly, it is understood by shell any rigid or semi-rigid element totally or partially covering the skull of an individual.
Par ailleurs, l'élément enveloppant ou coque 2 est réalisé(e) en un matériau apte à être stérilisé et à être remodelé sur chaque individu, par toute méthode connue. Moreover, the wrapping element or shell 2 is made of a material that can be sterilized and remodeled on each individual by any known method.
Lors de la préparation du polymère et avant application sur le crâne de l'individu et en guise d'attitude préventive quant à la toxicité, il est déposé sur le crâne de l'individu un film plastifié étirable, un film en Cellophane (marque déposée) ou Cellofrais (marque déposée), sur lequel est directement appliqué le polymère, par exemple sous la forme d'une pâte. During the preparation of the polymer and before application to the skull of the individual and as a preventive attitude to the toxicity, it is deposited on the skull of the individual a laminated plastic film, a film Cellophane (trademark or Cellofrais (registered trademark), on which the polymer is directly applied, for example in the form of a paste.
Au bout d'un certain laps de temps, en général quelques minutes, le polymère à mémoire de forme prend la forme définitive d'une coque ou d'un élément enveloppant 2 aux dimensions du crâne de l'individu. After a certain period of time, usually a few minutes, the shape memory polymer takes the definitive shape of a shell or a wrapping element 2 to the dimensions of the skull of the individual.
La coque support 2 ainsi formée et telle que représentée sur la figure 1 est ensuite enlevée du crâne de l'individu du fait que le polymère à mémoire de forme conserve une certaine élasticité. The support shell 2 thus formed and as shown in Figure 1 is then removed from the skull of the individual because the shape memory polymer retains some elasticity.
Le film plastifié étirable est ensuite enlevé du crâne de l'individu. 20 Lors d'une seconde étape, et comme représenté sur la figure 2 qui illustre une vue en perspective supérieure du casque 1, des moyens de mesure de l'activité cérébrale 3, par exemple une pluralité d'électrodes 4, sont ajoutés à la coque ou à l'élément enveloppant 2 par insertion au travers de la paroi de la coque ou de l'élément enveloppant 2 4. The plasticized stretch film is then removed from the individual's skull. In a second step, and as shown in FIG. 2 which illustrates an upper perspective view of the helmet 1, means for measuring brain activity 3, for example a plurality of electrodes 4, are added to the shell or to the wrapping element 2 by insertion through the wall of the shell or the wrapping element 2 4.
Avantageusement, les moyens de mesure du type électrodes 4 sont régulièrement insérées dans la coque de manière à traverser la paroi constitutive de la coque ou élément enveloppant 2, qui est dans un état semi-rigide autorisant une insertion facilitée des moyens de mesure de l'activité cérébrale 3. Advantageously, the electrode type measuring means 4 are regularly inserted in the shell so as to pass through the wall constituting the shell or enveloping element 2, which is in a semi-rigid state allowing easy insertion of the measuring means of the brain activity 3.
Les électrodes 4 sont de type connues en soi et présentent une extrémité en saillie 5 de la paroi de la coque ou de l'élément enveloppant 2, étant entendu que tout type de moyens de mesure de l'activité cérébrale 3 est envisageable et qu'il est dans les compétences de l'homme de l'art de choisir les types appropriés d'électrodes. The electrodes 4 are of a type known per se and have a protruding end 5 of the wall of the shell or of the enveloping element 2, it being understood that any type of measuring means of the brain activity 3 is conceivable and that it is within the skill of one skilled in the art to select the appropriate types of electrodes.
De manière courante, il est utilisé des électrodes Argent et permettant le passage d'un courant de très faible intensité, en général quelques millivolts. Usually, silver electrodes are used and allow the passage of a current of very low intensity, usually a few millivolts.
L'extrémité en saillie 5 est apte à être reliée à des moyens de liaison permettant la mesure de l'activité cérébrale 6, partiellement représentés dans les figures 3 et 4 et de type connus en soi. The projecting end 5 is able to be connected to connecting means for measuring the cerebral activity 6, partially shown in FIGS. 3 and 4 and of a type known per se.
Une fois les moyens de mesure de l'activité cérébrale 3 régulièrement placés sur la surface de la coque ou de l'élément enveloppant 2, une pâte abrasive, de type connue en soi, par exemple une pâte salée à base de pierre ponce, est appliquée sur le cuir chevelu de l'individu, et permettant d'enlever notamment la graisse et les peux mortes du cuir chevelu. Once the means for measuring brain activity 3 have been regularly placed on the surface of the shell or of the wrapping element 2, an abrasive paste, of a type known per se, for example a salt paste based on pumice stone, is applied to the scalp of the individual, and to remove including fat and dead cane of the scalp.
Ensuite, une pâte conductrice, de type connue en soi, par exemple la pâte ECM2 (marque déposée), est appliquée sur le cuir chevelu de l'individu et la coque ou l'élément enveloppant 2 est replacée sur le crâne de l'individu. Next, a conductive paste, of a type known per se, for example the ECM2 (registered trademark) paste, is applied to the scalp of the individual and the shell or the enveloping element 2 is replaced on the skull of the individual. .
Les moyens de mesure du type électrodes présentent une extrémité apte à prendre appui sur le cuir chevelu et sur la pâte conductrice. The measuring means of the electrodes type have an end capable of bearing on the scalp and the conductive paste.
Des moyens de liaison 6 sont fixés aux extrémités en saillie 5 afin de les relier à un enregistreur de l'activité cérébrale (non représenté sur les figures mais de type connu en soi). Linking means 6 are attached to the projecting ends 5 in order to connect them to a recorder of brain activity (not shown in the figures but of a type known per se).
Les moyens de liaison 6 se présentent avantageusement sous la forme d'une liaison filaire et d'une pince dite crocodile 7 pinçant l'extrémité en saillie 5. The connecting means 6 are advantageously in the form of a wire connection and a so-called crocodile clamp 7 pinching the projecting end 5.
Une fois l'ensemble des extrémités en saillie 5 reliées à un dispositif de 10 mesure de l'activité cérébrale, alors l'enregistrement peut commencer. Once all the projecting ends 5 are connected to a device for measuring brain activity, then the recording can begin.
Ensuite, une fois que l'activité cérébrale de l'individu est enregistrée, alors la coque ou l'élément enveloppant 2 est enlevé(e) et la numérisation ou digitalisation des électrodes, permettant de déterminer leur emplacement précis, peut commencer, par exemple, en l'absence de l'individu et dans un environnement approprié. Then, once the brain activity of the individual is recorded, then the shell or the wrapping element 2 is removed and the digitization or digitization of the electrodes, to determine their precise location, can begin, for example , in the absence of the individual and in an appropriate environment.
De manière supplémentaire, afin de permettre une meilleure aération du cuir chevelu et afin de remettre de la pâte conductrice sur le cuir chevelu sans enlever la coque 2, il est prévu des orifices d'aération dans la coque 2 à proximité des électrodes 4 permettant de vérifier le contact des électrodes avec le cuir chevelu. In addition, in order to allow better aeration of the scalp and to put the conductive paste on the scalp without removing the shell 2, there are provided ventilation holes in the shell 2 near the electrodes 4 allowing check the contact of the electrodes with the scalp.
De manière alternative, il est appliqué sur le cuir chevelu d'un individu une matière, par exemple sous la forme d'une pâte, apte à être moulée, réalisée préalablement sous la forme d'un filet maillé apte à se déformer sur le crâne de l'individu. Alternatively, it is applied to the scalp of an individual a material, for example in the form of a paste, capable of being molded, previously produced in the form of a mesh net able to deform on the skull of the individual.
Les électrodes 4 sont ensuite insérées dans les croisements des mailles. The electrodes 4 are then inserted into the mesh crosses.
II est dans les compétences de l'homme de l'art d'adapter la taille des mailles en fonction des dimensions des électrodes 4. It is within the skills of those skilled in the art to adapt the mesh size according to the dimensions of the electrodes 4.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car il permet, de par la présence des mailles dans la coque 2, de vérifier que les électrodes sont bien en contact avec le cuir chevelu de l'individu et éventuellement de rajouter de la pâte conductrice sur le cuir chevelu sans enlever la coque ou l'élément enveloppant 2. This embodiment is particularly advantageous because it allows, by the presence of mesh in the shell 2, to verify that the electrodes are in contact with the scalp of the individual and possibly to add conductive paste on the leather hairy without removing hull or wrap 2.
De manière alternative, il est possible de placer sur le crâne de l'individu un filet réalisé en une matière non allergisante, de type connu en soi, par exemple en tissu ou filaire, et commercialement disponible sous l'appellation Surgifix (marque déposée) et sur lequel est rajoutée la matière apte à être moulée, avantageusement à mémoire de forme, afin de former une coque sous la forme d'un filet réalisé partiellement dans ladite matière. Alternatively, it is possible to place on the skull of the individual a net made of a non-allergenic material, of a type known per se, for example cloth or wire, and commercially available under the name Surgifix (trademark) and on which is added the moldable material, preferably shape memory, to form a shell in the form of a net partially formed in said material.
Avantageusement, le filet est collé sur un support en élastomère ou, de manière alternative, en tissu, et les moyens de mesure de l'activité 20 cérébrale 4 sont insérés à travers ce support en élastomère. Advantageously, the net is glued on an elastomer support or, alternatively, in tissue, and the means for measuring the cerebral activity 4 are inserted through this elastomer support.
Ce mode de réalisation alternatif permet de diminuer la quantité de matière à utiliser pour former l'élément enveloppant 2 et donc de diminuer les coûts de fabrication du casque selon l'invention. This alternative embodiment makes it possible to reduce the amount of material to be used to form the wrapping element 2 and thus to reduce the manufacturing costs of the helmet according to the invention.
Après utilisation du casque ainsi formé, il est possible de réutiliser l'élément enveloppant ou la coque 2 sur le même individu. After using the helmet thus formed, it is possible to reuse the wrapping element or the shell 2 on the same individual.
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