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FR3101533A1 - Device for collecting electrophysiological signals for the head of an animal - Google Patents

Device for collecting electrophysiological signals for the head of an animal Download PDF

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FR3101533A1
FR3101533A1 FR1911096A FR1911096A FR3101533A1 FR 3101533 A1 FR3101533 A1 FR 3101533A1 FR 1911096 A FR1911096 A FR 1911096A FR 1911096 A FR1911096 A FR 1911096A FR 3101533 A1 FR3101533 A1 FR 3101533A1
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Abstract

Dispositif de recueil des signaux électrophysiologiques pour la tête d'un animal, formé par une têtière apte à être disposée sur la tête dudit animal et portant des moyens de mesure électrophysiologique, caractérisé en ce que ladite têtière est constitué par un treillis souple extensible présentant deux paires de bandes latérales (11, 12 ; 21, 22), la partie inférieure de chaque bande d’une desdites paires rejoignant la partie inférieure de l’autre bande de ladite paire, la partie supérieure desdites paires étant reliées par une zone de liaison, ledit treillis présentant des trous espacés (1) pour le passage d’électrodes. Figure pour l’abrégé : Fig 1 Device for collecting electrophysiological signals for the head of an animal, formed by a headrest suitable for being placed on the head of said animal and carrying means for electrophysiological measurement, characterized in that said headrest is constituted by an extensible flexible mesh having two pairs of side bands (11, 12; 21, 22), the lower part of each strip of one of said pairs joining the lower part of the other strip of said pair, the upper part of said pairs being connected by a connecting zone , said mesh having spaced holes (1) for the passage of electrodes. Figure for the abstract: Fig 1

Description

Dispositif de recueil des signaux électrophysiologiques pour la tête d'un animalDevice for collecting electrophysiological signals for the head of an animal

Domaine de l’inventionField of the invention

La présente invention concerne le domaine du recueil de signaux électroencéphalographiques sur de petits animaux tels que de chats, des chiens ou des animaux de laboratoire.The present invention relates to the field of collecting electroencephalographic signals from small animals such as cats, dogs or laboratory animals.

L’électroencéphalographie (ou «EEG») est une méthode d’exploration cérébrale qui mesure l’activité électrique du cerveau. En pleine activité, les neurones émettent des signaux électriques. Cette fonction crée des ondes cérébrales observables grâce à l’électroencéphalogramme. L’EEG analyse ces signaux grâce à des électrodes placées sur le cuir chevelu du patient ou d’un animal. Non invasif, l’EEG est essentiel au diagnostic et au traitement des épilepsies et renseigne aussi dans un grand nombre de situations : encéphalites (inflammation d’une partie du système nerveux central, l’encéphale), troubles de comportement, coma, lésions cérébrales, troubles du sommeil. Pour les animaux, il permet d’enregistrer sur des périodes relativement longue les signaux, pour l’analyse du sommeil polysomnographie (PSG) par exemple ou pour l’analyse de son comportement et de l’état de santé cérébral, en laissant l’animal libre de ses mouvements, ce qui permet d’obtenir des signaux qui peuvent être mis en corrélation avec d’autres informations et observations.Electroencephalography (or “EEG”) is a method of brain exploration that measures the electrical activity of the brain. When fully active, neurons emit electrical signals. This function creates observable brain waves thanks to the electroencephalogram. The EEG analyzes these signals using electrodes placed on the scalp of the patient or an animal. Non-invasive, the EEG is essential for the diagnosis and treatment of epilepsies and also provides information in a large number of situations: encephalitis (inflammation of part of the central nervous system, the brain), behavioral disorders, coma, brain damage , sleeping troubles. For animals, it allows the signals to be recorded over relatively long periods, for polysomnography (PSG) sleep analysis for example or for the analysis of its behavior and the state of brain health, by leaving the free movement of the animal, which provides signals that can be correlated with other information and observations.

L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de mesure électrophysiologique pour un animal, tel qu'un chien, un chat, un mouton ou un petit animal de laboratoire, qui soit non invasif, aisément positionnable sur la tête de l’animal, confortable, peu contraignant, léger et stable et puisse être porté accessoirement en mode ambulatoire.The invention relates more particularly to an electrophysiological measuring device for an animal, such as a dog, a cat, a sheep or a small laboratory animal, which is non-invasive, easily positioned on the animal's head, comfortable, not very constraining, light and stable and can be worn incidentally in ambulatory mode.

Etat de la techniqueState of the art

On connait dans l’état de la technique le brevet français FR2975276 décrivant un dispositif pour la mesure des signaux de l'activité cérébrale d'un individu, destiné à être apposé sur la tête d'un individu, comportant une structure de support destinée au port de capteurs et formant une ossature pourvue d'éléments de liaison formant des chaînes écartées entre elles, et l'ossature étant évidée entre lesdits éléments de liaison, caractérisé en ce que lesdits éléments de liaison sont d'une part formés d'une multitude de pièces assemblées les unes aux autres de manière amovible et articulée, et sont d'autre part assemblés de manière mécanique les uns à la suite des autres.We know in the state of the art the French patent FR2975276 describing a device for measuring the signals of the cerebral activity of an individual, intended to be affixed to the head of an individual, comprising a support structure intended for the port of sensors and forming a framework provided with linking elements forming chains spaced between them, and the framework being hollowed out between the said linking elements, characterized in that the said linking elements are on the one hand formed of a multitude parts assembled to each other in a removable and articulated manner, and are also mechanically assembled one after the other.

Un tel dispositif n’est pas adapté à la morphologie de certains animaux, notamment parce que la stabilité est assurée par une mentonnière, adaptée à la morphologie humaine mais pas à la morphologie crânienne d’animaux tels que les chats ou les chiens, dépourvus d’un menton aussi proéminent que chez l’homme.Such a device is not adapted to the morphology of certain animals, in particular because the stability is ensured by a chin strap, adapted to the human morphology but not to the cranial morphology of animals such as cats or dogs, devoid of a chin as prominent as in a man.

Une autre solution connue est décrite dans le brevet américain US3998213 décrivant un support à réglage automatique pour le positionnement automatique d'électrodes électroencéphalographiques sur la tête d'un animal conformément au système International 10/20. Ce support comprend un capuchon extensible et élastique de manière à s’ajuster automatiquement lorsqu’il est en place sur la tête, et une pluralité d’éléments de positionnement d’électrodes situés sur le capuchon et fixés à celui-ci en différents points. Chaque élément de positionnement d'électrode est conçu pour maintenir une électrode associée en contact avec la tête dans une position précise, par rapport à au moins un point de référence de la tête, conformément au système International 10/20. Là encore, la conformité du crâne humain, présentant une partie supérieur hémisphérique bien marquée, n’est pas appropriée pour une bonne tenue sur le crâne d’un petit animal.Another known solution is described in the American patent US3998213 describing a support with automatic adjustment for the automatic positioning of electroencephalographic electrodes on the head of an animal in accordance with the International 10/20 system. This support comprises a stretchable and elastic cap so as to adjust automatically when it is in place on the head, and a plurality of electrode positioning elements located on the cap and fixed to it at various points. Each electrode positioning member is designed to maintain an associated electrode in contact with the head in a precise position, relative to at least one reference point of the head, in accordance with the International 10/20 system. Here again, the conformity of the human skull, with a well-defined upper hemispherical part, is not appropriate for a good hold on the skull of a small animal.

Le brevet français FR3007633 décrit également un exemple de dispositif de mesure électrophysiologique pour la tête d'un animal comprenant une têtière prolongée par une première et une deuxième lanière destinées à être placées autour de la tête dudit animal, à l'avant et l'arrière respectivement des oreilles dudit animal, lesdites première et deuxième lanières étant reliées par une troisième et une quatrième lanières destinées à être placées sous chacune des oreilles dudit animal respectivement.French patent FR3007633 also describes an example of an electrophysiological measuring device for the head of an animal comprising a headrest extended by a first and a second strap intended to be placed around the head of said animal, at the front and the back. respectively of the ears of said animal, said first and second straps being connected by a third and a fourth strap intended to be placed under each of the ears of said animal respectively.

Ce dispositif est spécialement approprié à des animaux portant des oreilles saillantes et rigides tel qu’un cheval, avec une conformation très particulière : profil allongé avec de multiples bosses et creux, yeux positionnés sur le côté de la tête, cerveau situé entre les oreilles au sommet de la tête (les oreilles sont donc proches du cerveau), cerveau de petite taille comparé au cerveau de l'homme adulte. Cette conformation permet par ailleurs l’utilisation de licols auxquels le poulain est éduqué lors du débourrage et dont le dispositif précité s’inspire spécifiquement. Cette solution nécessite aussi un réglage fastidieux pour chaque animal.This device is especially suitable for animals with protruding and rigid ears such as a horse, with a very particular conformation: elongated profile with multiple bumps and hollows, eyes positioned on the side of the head, brain located between the ears at the top of the head (the ears are therefore close to the brain), brain of small size compared to the brain of the adult man. This conformation also allows the use of halters to which the foal is educated during breaking in and from which the aforementioned device is specifically inspired. This solution also requires tedious adjustment for each animal.

Solution apportée par l’inventionSolution provided by the invention

Afin de remédier aux inconvénients précités, la présente invention concerne son acception la plus générique un dispositif de recueil des signaux électrophysiologiques pour la tête d'un animal, formé par une têtière apte à être disposée sur la tête dudit animal et portant des moyens de mesure électrophysiologique, caractérisé en ce que ladite têtière est constituée par un treillis souple extensible présentant deux paires de bandes latérales, la partie inférieure de chaque bande d’une desdites paires rejoignant la partie inférieure de l’autre bande de ladite paire, la partie supérieure desdites paires étant reliées par une zone de liaison, ledit treillis présentant des trous espacés pour le passage d’électrodes.In order to remedy the aforementioned drawbacks, the present invention relates in its most generic sense to a device for collecting electrophysiological signals for the head of an animal, formed by a headrest capable of being placed on the head of said animal and carrying measuring means electrophysiological test, characterized in that said headrest is constituted by an extensible flexible mesh having two pairs of lateral strips, the lower part of each strip of one of the said pairs joining the lower part of the other strip of the said pair, the upper part of the said pairs being connected by a connection zone, said mesh having spaced holes for the passage of electrodes.

Selon des variantes particulières, le dispositif présente en outre une des caractéristiques suivantes, ou une combinaison des caractéristiques compatibles entre elles :According to particular variants, the device also has one of the following characteristics, or a combination of mutually compatible characteristics:

  • ladite zone de liaison présente deux bandes se croisant.said connecting zone has two crossing bands.
  • ladite zone de liaison présente deux bandes parallèles.said connecting zone has two parallel bands.
  • ladite zone de liaison présente deux bandes parallèles transversales et deux bandes en diagonale.said connecting zone has two transverse parallel bands and two diagonal bands.
  • ledit treillis est formé par un assemblage de deux lanières souples extensibles élastiquement.said lattice is formed by an assembly of two elastically extensible flexible straps.
  • lesdites bandes présentent une largeur comprise entre 8 millimètres et 15 millimètres.said bands have a width of between 8 millimeters and 15 millimeters.
  • lesdites bandes présentent des trous régulièrement espacés d’une distance comprise entre 5 millimètres et 15 millimètres.said strips have holes regularly spaced at a distance of between 5 millimeters and 15 millimeters.
  • le dispositif comporte en outre un module autonome de radio transmission des signaux délivrés par des électrodes insérés dans les trous du treillis.the device further comprises an autonomous module for radio transmission of the signals delivered by electrodes inserted into the holes of the trellis.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’un exemple non limitatif de réalisation de l’invention, se référant aux dessins annexés où :The present invention will be better understood on reading the description of a non-limiting embodiment of the invention, referring to the accompanying drawings where:

La figure 1 représente une vue schématique en perspective de trois quarts dessus-arrière du dispositif Figure 1 shows a schematic three-quarter top-rear perspective view of the device

La figure 2 représente une vue schématique de côté du dispositif Figure 2 shows a schematic side view of the device

La figure 3 représente une vue schématique en perspective de trois quarts dessus-avant du dispositif FIG. 3 represents a schematic three-quarter top-front perspective view of the device

La figure 4 représente une vue schématique en perspective de dessous du dispositif. Figure 4 shows a schematic perspective view from below of the device.

Description du dispositifDescription of the device

Les figures 1 à 4 illustrent un exemple de dispositif en forme de têtière positionné sur un modèle crânien de chien.Figures 1 to 4 illustrate an example of a device in the form of a headrest positioned on a cranial model of a dog.

Le dispositif est constitué d’un treillis souple et déformable élastiquement, qui peut être enfilé sur la tête de l’animal où il est ensuite maintenu en place par l’élasticité des matériaux.The device consists of a flexible and elastically deformable mesh, which can be slipped over the animal's head where it is then held in place by the elasticity of the materials.

Ce treillis peut être réalisé par assemblage de bandes ou lanières ou par découpe d’une feuille d’un matériau souple élastique.This mesh can be made by assembling strips or strips or by cutting a sheet of flexible elastic material.

Le treillis présente :The lattice features:

- une première paire de bandes (11, 12) sensiblement verticales droites (lorsque le treillis est mis en place sur la tête d’un animal debout)- a first pair of substantially straight vertical bands (11, 12) (when the trellis is placed on the head of a standing animal)

- une deuxième paire de bandes (21, 22) sensiblement verticales gauche- a second pair of substantially vertical left strips (21, 22)

- des bandes supérieures (31 à 34) reliant les extrémités supérieures de ces deux paires de bandes verticales- upper strips (31 to 34) connecting the upper ends of these two pairs of vertical strips

- des bandes inférieures (41, 42) reliant les extrémités inférieures de ces deux paires de bandes verticales.- lower strips (41, 42) connecting the lower ends of these two pairs of vertical strips.

Ces bandes présentent une largeur comprise entre 8 et 15 millimètres, notamment d’environ 10 millimètres. Elles sont perforées par des trous (1) régulièrement espacés, par exemple tous les 5 à 15 millimètres, pour permettre l’introduction d’électrodes selon un motif d’implantation décidé par l’utilisateur.These bands have a width of between 8 and 15 millimeters, in particular about 10 millimeters. They are perforated by holes (1) regularly spaced, for example every 5 to 15 millimeters, to allow the introduction of electrodes according to an implantation pattern decided by the user.

L’objet de ce treillis est un système de maintien pour électrodes de recueil d’information électrophysiologiques, sans boucle de ceinture de serrage, permettant une utilisation chez le petit animal.The purpose of this mesh is a holding system for electrophysiological information collection electrodes, without a tightening belt buckle, allowing use in small animals.

Selon un mode de réalisation, il est constitué de bandes souples, légères et en matière élastique telle que le caoutchouc ou le tissu élastique formant un 8 sur la tête de l’animal.According to one embodiment, it consists of flexible, light strips of elastic material such as rubber or elastic fabric forming a figure 8 on the animal's head.

Ces bandes (11, 12 ; 21, 22 ; 31 à 34, 41, 42) sont positionnées en arrière des oreilles vers la gorge de l’animal, de la gorge de l’animal vers l’arrière des oreilles en passant devant les oreilles et en croisant entre celle-ci et du front vers l’avant des oreilles.These bands (11, 12; 21, 22; 31 to 34, 41, 42) are positioned behind the ears towards the animal's throat, from the animal's throat towards the back of the ears passing in front of the ears and crossing between them and from the forehead to the front of the ears.

Le système peut être réalisé au moyen de deux lanières, l’une est posée soit sur le front, soit en région occipitale, puis passe et croise sous la gorge de l’animal puis remonte entre les deux oreilles, croise à nouveau et les deux extrémités s’attachant sur le début de la lanière.The system can be made using two straps, one is placed either on the forehead or in the occipital region, then passes and crosses under the animal's throat then goes up between the two ears, crosses again and the two ends attaching to the start of the strap.

L’autre lanière est posée soit en avant des oreilles si la première lanière est posée en arrière des oreilles ou en arrière des oreilles si la première lanière est posée en avant des oreilles.The other strap is placed either in front of the ears if the first strap is placed behind the ears or behind the ears if the first strap is placed in front of the ears.

Ce système permet de s’adapter à tous les gabarits et formes de tête de chien, des races brévilignes à longilignes et de chat. Le système peut être également réalisé avec des bandes en tissu élastique cousu coulissant à chaque zone de jonction permettant de définir 4 tailles de système : très petit, petit, moyen, grand.This system makes it possible to adapt to all dog head sizes and shapes, from slender to slender breeds and cats. The system can also be made with strips of elastic fabric sewn to slide at each junction area, allowing 4 system sizes to be defined: very small, small, medium, large.

Chaque lanière, d’une largeur de 8 à 15 millimètres, est percée tous les 5 à 15 millimètres de manière à pouvoir insérer tout type de capteur-électrode existant, relié à un système d’enregistrement des signaux. Ce système d’enregistrement peut être constitué d’un module électronique portable, associé au treillis, comportant une alimentation électrique, un circuit électronique de traitement et de numérisation des signaux transmis par chacune des électrodes, d’horodatage et d’enregistrement des signaux numériques dans une mémoire numérique. Cette mémoire numérique peut être interrogée périodiquement par un équipement fixe, ou être associée à un circuit de radio-transmission par exemple un module de téléphonie cellulaire, de communication Bluetooth ou LoraWan, ou toute autre protocole et standard de télécommunication. Les données sont alors recueillies par un serveur assurant le traitement et l’analyse des signaux.Each strip, 8 to 15 millimeters wide, is pierced every 5 to 15 millimeters so as to be able to insert any type of existing sensor-electrode, connected to a signal recording system. This recording system may consist of a portable electronic module, associated with the trellis, comprising a power supply, an electronic circuit for processing and digitizing the signals transmitted by each of the electrodes, for timestamping and recording the digital signals. in digital memory. This digital memory can be interrogated periodically by fixed equipment, or be associated with a radio-transmission circuit, for example a cellular telephone, Bluetooth or LoraWan communication module, or any other telecommunications protocol and standard. The data is then collected by a server processing and analyzing the signals.

Le dispositif décrit est adaptable à tout animal et corrigeable en temps réel, permettant une reproductibilité parfaite.The device described is adaptable to any animal and correctable in real time, allowing perfect reproducibility.

De pose rapide et très bien toléré, non douloureux ni invasif, permet, grâce à ses huit électrodes au minimum, de respecter tous les standards neurologiques internationaux, d’enregistrer le sommeil polysomnographie (PSG) et l’électro-encéphalogramme (EEG).Rapid installation and very well tolerated, not painful or invasive, allows, thanks to its eight electrodes at least, to respect all the international neurological standards, to record the sleep polysomnography (PSG) and the electro-encephalogram (EEG).

Selon une variante, le treillis peut être associé à des capteurs électromécaniques, par exemple un accéléromètre, un capteur de géolocalisation, des capteurs de température, de pression, de rythme cardiaque d’électromyogramme ou de tous autres paramètres physiologiques pour permettre l’analyse des corrélations entre le comportement de l’animal et les signaux EEG recueillis.According to a variant, the mesh can be associated with electromechanical sensors, for example an accelerometer, a geolocation sensor, temperature, pressure, electromyogram heart rate sensors or any other physiological parameters to allow the analysis of correlations between the behavior of the animal and the EEG signals collected.

Claims (8)

Dispositif de recueil des signaux électrophysiologiques pour la tête d'un animal, formé par une têtière apte à être disposée sur la tête dudit animal et portant des moyens de mesure électrophysiologique, caractérisé en ce que ladite têtière est constitué par un treillis souple extensible présentant deux paires de bandes latérales (11, 12 ; 21, 22), la partie inférieure de chaque bande d’une desdites paires rejoignant la partie inférieure de l’autre bande de ladite paire, la partie supérieure desdites paires étant reliées par une zone de liaison, ledit treillis présentant des trous espacés (1) pour le passage d’électrodes.Device for collecting electrophysiological signals for the head of an animal, formed by a headrest capable of being placed on the head of said animal and carrying means for electrophysiological measurement, characterized in that said headrest is constituted by an extensible flexible mesh having two pairs of lateral strips (11, 12; 21, 22), the lower part of each strip of one of said pairs joining the lower part of the other strip of said pair, the upper part of said pairs being connected by a connection zone , said mesh having spaced holes (1) for the passage of electrodes. Dispositif de recueil des signaux électrophysiologique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite zone de liaison présente deux bandes (31, 32) se croisant.Device for collecting electrophysiological signals according to Claim 1, characterized in that the said connecting zone has two crossing bands (31, 32). Dispositif de recueil des signaux électrophysiologique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite zone de liaison présente deux bandes (33, 34) parallèles.Device for collecting electrophysiological signals according to Claim 1, characterized in that the said connecting zone has two parallel bands (33, 34). Dispositif de recueil des signaux électrophysiologique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite zone de liaison présente deux bandes (33, 34) parallèles transversales et deux bandes (31, 32) en diagonale.Device for collecting electrophysiological signals according to Claim 1, characterized in that the said connecting zone has two transverse parallel bands (33, 34) and two diagonal bands (31, 32). Dispositif de recueil des signaux électrophysiologique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit treillis est formé par un assemblage de deux lanières souples extensibles élastiquement.Device for collecting electrophysiological signals according to Claim 1, characterized in that the said mesh is formed by an assembly of two elastically extensible flexible strips. Dispositif de recueil des signaux électrophysiologique selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites bandes présentent une largeur comprise entre 8 millimètres et 15 millimètres.Device for collecting electrophysiological signals according to Claim 1, characterized in that the said strips have a width of between 8 millimeters and 15 millimeters. Dispositif de recueil des signaux électrophysiologique selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites bandes présentent des trous régulièrement espacés d’une distance comprise entre 5 millimètres et 15 millimètres.Device for collecting electrophysiological signals according to Claim 1, characterized in that the said strips have holes regularly spaced apart by a distance of between 5 millimeters and 15 millimeters. Dispositif de recueil des signaux électrophysiologiques selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comporte en outre un module autonome de radio transmission des signaux délivrés par des électrodes insérés dans les trous du treillis.Device for collecting electrophysiological signals according to claim 1, characterized in that it further comprises an autonomous module for radio transmission of the signals delivered by electrodes inserted in the holes of the trellis.
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