TITRE : DISPOSITIF DE STIMULATION RESPIRATOIRE ET PROCÉDÉS DE COMMANDE

ASSOCIES

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention se rapporte à un dispositif de stimulation respiratoire, c’est-à-dire un dispositif permettant d’induire des phases d’inspiration et d’expiration. L’invention concerne également des procédés permettant de commander le dispositif pour induire ces phases d’inspiration et d’expiration.

L’invention trouve une application dans le domaine médicale pour assister la respiration d’un patient, augmenter la variabilité du rythme cardiaque et rééduquer la respiration abdominale. L’invention peut également être utilisée pour permettre à des utilisateurs d’améliorer leurs respirations. Typiquement, l’invention peut être utilisée pour induire une respiration abdominale lente et profonde. Avec une telle respiration abdominale, l’utilisateur peut ainsi ressentir une relaxation, une régulation du stress ou encore une amélioration des performances cognitives.

Au sens de l’invention, la « respiration abdominale » est caractérisée par l’utilisation du diaphragme pour inspirer et expirer. Lors de l’inspiration, le diaphragme descend en se contractant ce qui a pour effet d’ouvrir les poumons pour y laisser entrer l’air, et de gonfler l’abdomen. Lors de l’expiration, le diaphragme remonte en se relâchant ce qui a pour effet de refermer les poumons pour laisser s’échapper l’air, et de rentrer l’abdomen.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Il existe un nombre important de personnes qui souffrent de stress, d’anxiété, d’un manque d’équilibre psycho-émotionnel ou encore de problème lié aux performances cognitives. On retrouve chez ces personnes une tension importante et une crispation chronique du diaphragme empêchant une respiration abdominale efficace.

Pour aider ces personnes, il est souvent conseillé d’effectuer des périodes de respirations abdominales lentes et profondes. Pour ce faire, il existe plusieurs solutions permettant de suggérer à un utilisateur les phases optimales d’inspiration et d’expiration afin d’obtenir cette respiration spécifique. Par exemple, le document WO 2010/088895 ou le document US 6,561,987 décrit un dispositif permettant d’avertir l’utilisateur lors des instants optimaux d’inspiration et d’expiration.

Les signaux transmis à l’utilisateur pour indiquer les phases optimales de respiration peuvent prendre la forme d’un courant électrique, d’un signal sonore, d’un signal visuel, d’une variation de température ou encore de vibrations.

L’inconvénient de cette solution est que l’utilisateur doit être concentré pour suivre les signaux lui permettant d’adapter sa respiration, si bien que cet état respiratoire est difficilement accessible sur des périodes longues ou lors de la réalisation d’une autre activité.

Par ailleurs, certaines personnes sont atteintes d’insuffisances respiratoires et il existe également des appareils destinés à commander la respiration. Pour ce faire, il est connu d’exciter le corps avec des vibrations afin de déclencher la phase d’inspiration tout en laissant le corps générer lui-même la phase d’expiration, tel que décrit dans le document WO 2021/162555 pour lutter contre l’apnée du sommeil chez les nourrissons.

L’excitation peut aussi viser directement le diaphragme par l’application de vibrations localisées sur l’abdomen. De telles vibrations sont par exemple décrites dans le document WO 2017/198283 qui propose d’utiliser au moins deux moteurs montés sur une ceinture ventrale pour générer ces vibrations permettant de stimuler le muscle diaphragmatique. Ainsi, dans le document WO 2017/198283, des vibrations d’amplitudes constantes sont appliquées pendant une durée prédéterminée pour stimuler mécaniquement les phases d’inspiration en activant le diaphragme.

En outre, les vibrations d’amplitudes constantes appliquées pour déclencher les phases d’inspiration peuvent stimuler le nerf parasympathique et diminuer le rythme cardiaque, si bien que cette excitation périodique peut être utilisée pour tenter d’induire un état de relaxation.

Cependant, la stimulation du nerf parasympathique n’est pas toujours efficace pour diminuer le rythme cardiaque car l’utilisateur peut ressentir par ailleurs une excitation du nerf sympathique qui a pour effet une augmentation de ce rythme cardiaque. Ainsi, lorsque l’utilisateur porte la ceinture au cours de la journée et qu’il effectue des activités variées, il n’effectue que très rarement des périodes de respirations abdominales lentes et profondes avec la ceinture du document WO 2017/198283. Le problème technique de l’invention est donc d’obtenir un dispositif qui induit les phases d’inspiration mais également les phases d’expiration, par exemple pour obtenir des périodes de respirations abdominales lentes et profondes.

EXPOSE DE L’INVENTION

Pour répondre à ce problème technique, l’invention propose d’utiliser plusieurs moteurs vibratoires juxtaposés sur une ceinture en regard de la région ombilicale et des flancs de de l’abdomen, et de commander ces moteurs pour générer des amplitudes variables afin d’obtenir une sensation de déplacement de la localisation des vibrations. Ce faisant, l’utilisateur ressent un double mouvement tactile apparent sur l’abdomen qui induit les phases d’inspiration et d’expiration.

En effet, l’invention est issue d’une découverte selon laquelle l’application d’une sensation de déplacement de vibrations depuis les flancs de l’abdomen vers la région ombilicale permet d’induire une phase d’inspiration abdominale, en gonflant activement et progressivement l’abdomen au rythme du déplacement de vibrations ressenties.

En outre, l’application d’une sensation de déplacement de vibrations depuis la région ombilicale vers les flancs de l’abdomen permet d’induire une phase d’expiration abdominale en rentrant activement et progressivement l’abdomen au rythme du déplacement de vibrations ressenties.

Ainsi, l’invention permet d’induire à la fois les phases d’inspiration et d’expiration en activant l'abdomen et il est désormais possible de faire varier ces phases pour conduire un utilisateur à effectuer des respirations abdominales lentes et profondes.

Selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif de stimulation respiratoire comprenant :

- une ceinture destinée à être montée autour de l’abdomen d’un utilisateur ;

- au moins trois moteurs fixés sur la ceinture, un moteur central et deux moteurs latéraux, de sorte à positionner le moteur central en regard de la région ombilicale et les moteurs latéraux en regard des deux flancs de l’abdomen de l’utilisateur lorsqu’il porte la ceinture ; et

- une unité de commande connectée aux moteurs et configurée pour générer des vibrations d’amplitudes variables sur chaque moteur de sorte à induire deux sensations de déplacement de la localisation des vibrations :

- une première sensation de déplacement de la localisation des vibrations depuis les flancs de l’abdomen vers la région ombilicale obtenue en diminuant progressivement l’amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux tout en augmentant progressivement l’amplitude de la vibration appliquée sur le moteur central de sorte à induire une inspiration ; et

- une seconde sensation de déplacement de la localisation des vibrations depuis la région ombilicale vers les flancs de l’abdomen obtenue en diminuant progressivement l’amplitude de la vibration appliquée sur le moteur central tout en augmentant progressivement l’amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux de sorte à induire une expiration.

Au sens de l’invention, la région ombilicale se situe au-dessous de l'épigastre, au-dessus de l'hypogastre et entre les deux régions latérales. Les flancs de l’abdomen se situe de part et d’autre de cette région ombilicale, ils peuvent s’étendre sur les régions lombaires et inguinales, droites et gauches.

Ainsi, l’invention propose une ceinture abdominale intégrant des moteurs activés distinctement pour induire des phases d’inspiration et d’expiration. Ces moteurs sont commandés par une unité de commande configurée pour générer les signaux de commande de ces moteurs de sorte que l’utilisateur ressente un double mouvement tactile apparent sur l’abdomen qui induit les phases d’inspiration et d’expiration.

Il est possible d’utiliser plusieurs formes d'onde ou des fréquences distinctes pour différentier les vibrations appliquées durant la phase d’inspiration et celles appliquées durant la phase d’expiration. Les formes d’onde préférentiellement utilisées peuvent être des ondes dites : "Onde sinusoïdale" et "Ondelette de Ricker". Une onde sinusoïdale induit un mouvement et un ressenti continus, alors que les Ondelettes de Ricker sont espacées de délais pour générer une sensation de tapotements.

Il est possible de modifier la forme de ces différentes ondes afin d’induire un mouvement correspondant aux attentes de l’utilisateur. Concrètement, la fréquence d’une onde sinusoïdale peut varier entre 30 Hz et 200 Hz. Pour les ondelettes de Ricker, il est possible de modifier le délai entre chaque sensation de tapotement qui peut varier entre Os et 1 s et la durée des impulsions qui peut varier entre 10ms et 200ms. Tous ces paramètres, liés aux ondes, peuvent être contrôlés par l’unité de commande et ainsi être enregistrés au préalable. Une différentiation au niveau des formes du signal pour les phases d'inspiration et d'expiration permet de générer des ressentis tactiles différents sur l'abdomen. Cette différentiation permet à l’utilisateur de distinguer les vibrations qui induisent des expirations de celles qui induisent des inspirations.

De préférence, pour permettre une perception adaptée de la localisation des vibrations, chaque moteur présente une aire de contact avec le corps de l’utilisateur inférieure à 15 cm ² . La distance entre le moteur central et les moteurs latéraux est, par exemple, comprise entre 10 cm et 20 cm. Cette distance permet de définir une zone de stimulation adaptée.

Au moins trois moteurs sont nécessaires pour induire ce double mouvement tactile apparent sur l’abdomen. Bien entendu, d’autres moteurs peuvent être utilisés pour améliorer la sensation de déplacement de la localisation des vibrations et favoriser les phases de respiration.

Par exemple, l’invention peut comprendre au moins deux moteurs intermédiaires disposés entre le moteur central et les moteurs latéraux ; l’unité de commande étant configurée pour induire :

- la première sensation de déplacement de la localisation des vibrations depuis les flancs de l’abdomen vers la région ombilicale en diminuant progressivement l’amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux, tout en augmentant puis diminuant progressivement l’amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires, tout en augmentant progressivement l’amplitude de la vibration appliquée sur le moteur central, de sorte à induire une inspiration ; et

- une seconde sensation de déplacement de vibrations depuis la région ombilicale vers les flancs de l’abdomen en diminuant progressivement l’amplitude de la vibration appliquée sur le moteur central, tout en augmentant puis diminuant progressivement l’amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires, tout en augmentant progressivement l’amplitude des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux, de sorte à induire une expiration.

Par ailleurs, l’unité de commande intègre préférentiellement des moyens de connexion filaires mais elle peut également intégrer des moyens de connexion sans fil de sorte que l’utilisateur puisse régler le rythme respiratoire induit par l’unité de commande depuis un téléphone intelligent. Concrètement, pendant la phase de stimulation d’inspiration, le moteur central situé en regard de la région ombilicale génère dans les premiers instants de la stimulation une amplitude de vibration minimum pour atteindre une amplitude maximum à la fin de la stimulation.

Au contraire, les moteurs latéraux situés en regard des flancs de l’abdomen se comportent de manière inverse en commençant la stimulation avec une amplitude de vibration maximum pour tendre vers une amplitude de vibration minimum à la fin de la stimulation.

Ainsi, selon un second aspect, l’invention concerne un procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire de sorte à induire une phase d’inspiration en générant une sensation de déplacement de la localisation des vibrations, le procédé comportant les étapes suivantes :

- activation de la vibration du moteur central pour atteindre une amplitude de vibration minimale ;

- activation de la vibration des moteurs latéraux pour atteindre une amplitude de vibration maximale ;

- augmentation de la vibration du moteur central pour atteindre ladite amplitude de vibration maximale tout en diminuant la vibration des moteurs latéraux pour atteindre ladite amplitude de vibration minimale ;

- désactivation de la vibration du moteur central ; et

- désactivation de la vibration des moteurs latéraux

De préférence, pour obtenir une activation efficace des moteurs latéraux, l’étape d’activation de la vibration des moteurs latéraux pour atteindre une amplitude de vibration maximale est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d’inspiration, au cours de laquelle l’amplitude de vibration des moteurs latéraux croit de l’amplitude de vibration minimale à l’amplitude de vibration maximale.

Ce mode de réalisation permet de limiter les efforts subits par les moteurs latéraux lors de l’activation pour augmenter leur durée de vie et aussi d’éviter une sensation de claquement à l’activation des moteurs.

De plus, l’étape de diminution de la vibration des moteurs latéraux est préférentiellement réalisée avec au moins deux vitesses : une première vitesse de diminution plus lente qu’une seconde vitesse de diminution, et l’étape d’augmentation de la vibration du moteur central est réalisée avec au moins deux vitesses : une première vitesse d’augmentation plus rapide qu’une seconde vitesse d’augmentation ; la transition entre les vitesses de diminution et les vitesse d’augmentation pouvant intervenir à des instants distincts de la phase de stimulation d’inspiration.

Ce mode de réalisation permet de créer un fondu enchainé simple entre les deux signaux dans le but d’améliorer la perception de la continuité du mouvement apparent comparé à l’utilisation d’une seule vitesse de diminution et d’augmentation des vibrations.

De préférence, l’étape de désactivation de la vibration du moteur central est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d’inspiration, au cours de laquelle l’amplitude de vibration des moteurs latéraux décroit de l’amplitude de vibration maximale à l’amplitude de vibration minimal. Ce mode de réalisation permet de limiter les efforts subits par le moteur central lors de l’étape de désactivation pour augmenter sa durée de vie.

Pendant la phase de stimulation d’expiration, les moteurs latéraux situés en regard des flancs de l’abdomen génèrent dans les premiers instants de la stimulation une amplitude de vibration minimum pour atteindre une amplitude maximum à la fin de la stimulation. Au contraire, le moteur central situé en regard de la région ombilicale se comportent de manière inverse en commençant la stimulation avec une amplitude de vibration maximum pour tendre vers une amplitude de vibration minimum à la fin de la stimulation.

Ainsi, selon un troisième aspect, l’invention concerne un procédé de commande du dispositif de stimulation respiratoire de sorte à induire une phase d’expiration en générant une sensation de déplacement de la localisation des vibrations, le procédé comportant les étapes suivantes :

- activation de la vibration du moteur central pour atteindre une amplitude de vibration maximale ;

- activation de la vibration des moteurs latéraux pour atteindre une amplitude de vibration minimale ;

- augmentation de la vibration des moteurs latéraux pour atteindre ladite amplitude de vibration maximale tout en diminuant la vibration du moteur central pour atteindre ladite amplitude de vibration minimale ; - désactivation de la vibration du moteur central ; et

- désactivation de la vibration des moteurs latéraux.

De préférence, pour obtenir une activation efficace du moteur central, l’étape d’activation de la vibration du moteur central pour atteindre une amplitude de vibration maximum est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d’expiration, au cours de laquelle l’amplitude de vibration du moteur central croit de l’amplitude de vibration minimale à l’amplitude de vibration maximale.

Ce mode de réalisation permet de limiter les efforts subits par le moteur central lors de l’étape d’activation pour augmenter sa durée de vie et aussi d’éviter une sensation de claquement à l’activation du moteur.

De préférence, l’étape de diminution de la vibration du moteur central est réalisée avec au moins deux vitesses : une première vitesse de diminution plus lente qu’une seconde vitesse de diminution, et l’étape d’augmentation de la vibration des moteurs latéraux est réalisée avec au moins deux vitesses : une première vitesse d’augmentation plus rapide qu’une seconde vitesse d’augmentation ; la transition entre les vitesses de diminution et les vitesse d’augmentation pouvant intervenir à des instants distincts de la phase de stimulation d’expiration.

Ce mode de réalisation permet de créer un fondu enchainé simple entre les deux signaux dans le but d’améliorer la perception de la continuité du mouvement apparent comparé à l’utilisation d’une seule vitesse de diminution et d’augmentation des vibrations.

De préférence, l’étape de désactivation de la vibration des moteurs latéraux est réalisée pendant une durée prédéterminée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 et 15% de la durée de la phase de stimulation d’expiration, au cours de laquelle l’amplitude de vibration des moteurs latéraux décroit de l’amplitude de vibration maximale à l’amplitude de vibration minimal. Ce mode de réalisation permet de limiter les efforts subits par les moteurs latéraux lors de l’étape de désactivation pour augmenter leur durée de vie. Brève description des figures

La manière dont l’invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif, à l’appui des figures annexées dans lesquelles :

[Fig 1] est une représentation schématique du dispositif de stimulation respiratoire selon un premier mode de réalisation de l’invention au cours d’une phase de stimulation d’inspiration ;

[Fig 2] est une représentation schématique du dispositif de la figure 1 au cours d’une phase de stimulation d’expiration ;

[Fig 3] est une représentation graphique de l’amplitude du moteur central et des moteurs latéraux du dispositif de la figure 1 au cours des phases de stimulations d’inspiration et d’expiration ;

[Fig 4] est une représentation schématique du dispositif de stimulation respiratoire selon un second mode de réalisation de l’invention intégrant des moteurs intermédiaires ; et [Fig 5] est une représentation graphique de l’amplitude du moteur central, des moteurs intermédiaires et des moteurs latéraux du dispositif de la figure 4 au cours des phases de stimulations d’inspiration et d’expiration.

Description détaillée de l’invention

Les figures 1, 2 et 4 représentent un dispositif de stimulation respiratoire 10 intégré dans une ceinture 11 montée autour de l’abdomen d’un utilisateur. Cette ceinture 11 est de préférence en lycra non-abrasif pour son extensibilité, elle peut comporter plusieurs couches de tissu. De plus, la ceinture 11 peut comprendre des moyens de maintien, par exemple deux portions de velcro disposées sur les deux extrémités, afin de maintenir la ceinture 11 autour de l’abdomen de l'utilisateur pendant l’utilisation.

Dans l’exemple des figures 1 et 2, la ceinture 11 intègre trois moteurs 12-13. Deux de ces moteurs 13, appelés moteurs latéraux, sont disposés en regard des flancs de l’abdomen 15 et le dernier moteur 12, appelé moteur central, est disposé au regard de la région ombilicale 14. Lorsque la ceinture 11 est destinée à un adulte de proportion moyenne, les moteurs latéraux 13 sont positionnés à une distance DI comprise entre 10 et 20 cm du moteur central 12.

Bien entendu, si la ceinture 11 est destinée à un nourrisson ou à une personne en surpoids, la taille de la ceinture 11 et la distance DI entre les moteurs 12-13 varie. En outre, la figure 4 illustre un mode de réalisation dans lequel le dispositif de stimulation respiratoire 10 comprend deux moteurs intermédiaires 16 positionnés entre les moteurs latéraux 13 et le moteur central 12. La distance D2 entre les moteur intermédiaire 16 et les moteurs latéraux 13 est comprise entre 5 et 10 cm. De même, la distance D3 entre les moteurs intermédiaires 16 et le moteur central 12 est également comprise entre 5 et 10 cm. Chaque moteur 12, 13, 16 présente préférentiellement une aire de contact avec le corps de l’utilisateur inférieure à 15 cm ² .

Comme précédemment, si la ceinture 11 est destinée à un nourrisson ou à une personne en surpoids, la taille de la ceinture 11 et la distance D2 et D3 entre les moteurs 12, 13, 16 varie.

Tous les moteurs 12, 13, 16 sont connectés à une unité de commande 30 par des connecteurs filaires intégrés dans la ceinture. Cette unité de commande 30 peut être amovible pour faciliter la recharge, par exemple en utilisant des connecteurs électriques aimantés sur l’unité de commande 30. La recharge peut être réalisée par induction ou par un connecteur, par exemple un connecteur de type USB.

De plus, l’unité de commande 30 peut intégrer des moyens de connexion sans fil de sorte que l’utilisateur puisse régler le rythme respiratoire induit par l’unité de commande 30 depuis un téléphone intelligent. Ainsi, il est possible de modifier les paramètres de réglage de chaque moteur 12, 13, 16 pour s’adapter aux besoins de l’utilisateur.

En effet, pour induire les phases respiratoires, l’invention propose de commander les moteurs 12, 13, 16 pour faire varier l’amplitude des vibrations et induire un double mouvement tactile ressenti par l’utilisateur. Pour ce faire, les moteurs latéraux 13 sont commandés différemment du moteur central 12, et des moteurs intermédiaires 16 éventuels. Dans la suite de la description, la différence de commande des moteurs latéraux 13 et du moteur central 12 est tout d’abord présentée.

Plus précisément, durant la phase de stimulation d’inspiration PI, l’amplitude A13 des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux 13 diminue progressivement tout en augmentant progressivement l’amplitude de la vibration A12 appliquée sur le moteur central 12. Cette différence de commande des moteurs 12 et 13 dans la phase de stimulation d’inspiration PI permet d'induire un double mouvement tactile apparent sur l’abdomen qui se propage des flancs de l’abdomen 15 jusqu’à la région ombilicale 14, tel qu’illustré sur la figure 1.

Au contraire, durant la phase de stimulation d’expiration P2, l’amplitude A13 des vibrations appliquées sur les moteurs latéraux 13 augmente progressivement tout en diminuant progressivement l’amplitude de la vibration A12 appliquée sur le moteur central 12. Cette différence de commande des moteurs 12 et 13 dans la phase de stimulation d’expiration P2 permet d’induire un autre double mouvement tactile apparent sur l’abdomen qui se propage de la région ombilicale 14 jusqu’aux flancs de l’abdomen 15, tel qu’illustré sur la figure 2.

La figure 3 est une représentation graphique de l’amplitude des moteurs 12, 13 selon un mode d’implémentation des différentes phases respiratoires illustrées sur les figures 1 et 2. Plus précisément, au début de la phase de stimulation d’inspiration PI, l’amplitude A13 des moteurs latéraux 13 présente la valeur d’amplitude minimum Amin. Puis, l’amplitude A13 subit une augmentation rapide VI pour atteindre la valeur maximum Amax à l’instant Tl. Ensuite, l’amplitude A13 subit une première vitesse de diminution V2 et atteint une valeur d’amplitude intermédiaire Aint à l’instant T2. Pour finir, l’amplitude A13 subit une deuxième vitesse de diminution V3 et atteint la valeur minimale Amin à la fin de la durée Ti de phase de stimulation d’inspiration PI.

Pour l’amplitude A12 du moteur central 12, elle commence à la valeur minimum Amin et subit une première vitesse d’augmentation V4 pour atteindre la valeur d’amplitude intermédiaire Aint à l’instant T3. Puis, l’amplitude A12 subit une deuxième vitesse d’augmentation V5 pour atteindre la valeur maximum Amax à l’instant T4. Pour finir, l’amplitude A12 subit une diminution rapide V6 pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la durée Ti de phase de stimulation d’inspiration PI.

A la suite de cette phase de stimulation d’inspiration PI, un délai S sans vibration est programmé.

Ce délai S, les instants Tl à T4, ainsi que les valeurs d’amplitudes Amin, Aint et Amax, peuvent être paramétrés et éventuellement modifiés par l’unité de commande 30. Après ce délai S, la phase de stimulation d’expiration P2 commence. Dans cette phase, l’amplitude A13 des moteurs latéraux 13 commence à la valeur minimum Amin et subit une première vitesse d’augmentation V7 pour atteindre la valeur intermédiaire Aint à l’instant T3. Puis, l’amplitude A13 subit une deuxième vitesse d’augmentation V8 pour atteindre la valeur maximum Amax à l’instant T4. Pour finir, l’amplitude A13 subit une diminution rapide V9 pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la durée Te de phase de stimulation d’expiration P2.

Pour l’amplitude A12 du moteur central 12, elle commence à la valeur minimum Amin. Puis, l’amplitude A12 subit une augmentation rapide VIO pour atteindre la valeur maximum Amax à l’instant Tl. Ensuite, l’amplitude A12 subit une première vitesse de diminution Vil et atteint une valeur intermédiaire Aint à l’instant T2. Pour finir, l’amplitude subit une deuxième vitesse de diminution V12 jusqu’à atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la durée Te de phase de stimulation d’expiration P2.

A la fin de cette phase de stimulation d’expiration P2, un nouveau délai S est appliqué avant de recommencer une nouvelle phase de stimulation d’inspiration PI. Ce nouveau délai S entre la phase de stimulation d’expiration P2 et la phase de stimulation d’inspiration PI peut être différent du délai S appliqué entre la phase de stimulation d’inspiration PI et la phase de stimulation d’expiration P2.

Cette différence d’amplitude de vibration entre les moteurs 12 et 13 a pour but de procurer un ressenti tactile dynamique sur l’abdomen. Cet effet tactile apparent a besoin d'être ressenti uniquement en surface de l'abdomen afin d’induire un mouvement de déplacement des vibrations de la zone ombilical 14 jusqu’aux flancs de l’abdomen 15 et des flancs de l’abdomen 15 jusqu’à la zone ombilical 14 pour permettre à l’utilisateur de synchroniser consciemment ses inspirations et ses expirations.

De préférence, la valeur d’amplitude Amin est comprise entre 0% et 5% de la valeur d’amplitude Amax et la valeur d’amplitude intermédiaire Aint est comprise entre 70% et 90% de la valeur d’amplitude Amax. De même, les durées Ti et Te des phases de stimulation d’inspiration et d’expiration PI et P2 peuvent être similaires.

Dans ce mode de réalisation, Tl est préférentiellement compris entre 5% et 15% de la durée Ti de phase de stimulation d’inspiration Pl. T2 est préférentiellement compris entre 55% et 65% de la durée Ti, T3 est préférentiellement compris entre 30% et 50% de la durée Ti et T4 est préférentiellement compris entre 85% et 95% de la durée Ti. En variante, les durées Ti et Te peuvent être distinctes ainsi que les instants Tl à T4 pour les phases de stimulation d’inspiration et d’expiration PI et P2.

Tous ces paramètres peuvent être enregistrés au préalable dans l’unité de commande 30 afin de créer plusieurs modes de stimulation que l’utilisateur peux sélectionner, par exemple pour induire différents types de respiration.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, le dispositif de stimulation respiratoire 10 comprend deux moteurs intermédiaires 16 positionnés entre les moteurs latéraux 13 et le moteur central 12. Dans ce mode de réalisation, l’unité de commande 30 est programmée pour générer des vibrations d’amplitudes différentes sur chaque moteur 12, 13, 16 afin d’induire une sensation de déplacement et de permettre à l'utilisateur de synchroniser consciemment sa respiration.

Plus précisément, durant la phase de stimulation d’inspiration PI, l’amplitude A12 des vibrations appliquées sur le moteur central 12 augmente progressivement, tout en augmentant puis diminuant progressivement l’amplitude A16 des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires 16, tout en diminuant progressivement l’amplitude A13 de la vibration appliquée sur les moteurs latéraux 13.

Durant la phase de stimulation d’expiration P2, l’amplitude A13 de la vibration appliquée sur les moteurs latéraux 13 augmente progressivement, tout en augmentant puis diminuant progressivement l’amplitude A16 des vibrations appliquées sur les moteurs intermédiaires 16, tout en diminuant progressivement l’amplitude A12 des vibrations appliquées sur le moteur central 12.

L’utilisation d’un nombre important de moteurs permet d’augmenter la sensation de déplacement et, ainsi, de permettre à l'utilisateur de mieux synchroniser consciemment sa respiration et de procurer un ressenti tactile dynamique sur l’abdomen afin d’induire des mouvements de déplacement des vibrations entre la zone ombilical 14 et les flancs de l’abdomen 15 et inversement.

La figure 5 est une représentation graphique de l’amplitude des moteurs 12, 13 et 16 selon un mode d’implémentation. Pendant la phase de stimulation d’inspiration PI, l’amplitude A13 du signal des moteurs latéraux 13 commence à un minimum Amin. Puis, l’amplitude A13 augmente pour atteindre la valeur maximum Amax à l’instant T5. Ensuite, l’amplitude A13 diminue jusqu’à atteindre la valeur minimum Amin à la fin de phase de stimulation d’inspiration PI.

Pour l’amplitude A16 des moteurs intermédiaire 16, elle commence à la valeur minimum Amin. Puis, l’amplitude A16 augmente pour atteindre la valeur maximum Amax à l’instant T7. Ensuite, l’amplitude A16 diminue jusqu’à atteindre la valeur minimum Amin à la fin de phase de stimulation d’inspiration PI.

Pour l’amplitude A12 du moteur central 12, elle commence à la valeur minimum Amin et augmente progressivement pour atteindre la valeur d’amplitude maximum Amax à l’instant T6. Puis, l’amplitude A12 diminue pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la phase de stimulation d’inspiration PI.

A la suite de cette phase de stimulation d’inspiration PI, un délai S est appliqué.

Après ce délai S, une phase de stimulation d’expiration P2 commence. Dans cette phase, l’amplitude A13 des moteurs latéraux 13 commence à la valeur minimum Amin et augmente progressivement pour atteindre la valeur maximum Amax à l’instant T6. Puis, l’amplitude A13 diminue pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la phase de stimulation d’expiration P2.

De même que dans la phase de stimulation d’inspiration PI, dans la phase de stimulation d’expiration P2, l’amplitude A16 des moteurs intermédiaire 16 commence à la valeur minimum Amin.

Puis, l’amplitude A16 augmente pour atteindre la valeur maximum Amax à l’instant T7. Ensuite, l’amplitude A16 diminue jusqu’à atteindre la valeur minimum Amin à la fin de phase de stimulation d’expiration P2.

Pour l’amplitude A12 du moteur central 12, elle commence à la valeur minimum Amin et augmente progressivement pour atteindre la valeur d’amplitude maximum Amax à l’instant T5. Puis, l’amplitude A12 diminue pour atteindre la valeur minimum Amin à la fin de la phase de stimulation d’inspiration P2.

Tel que décrit précédemment, ces valeurs T5 à T7, Amin, Amax, Ti, Te et S peuvent également être réglées par l’unité de commande 30. Pour conclure, l’utilisation de deux signaux d’amplitudes inverses appliqués sur les différents moteurs 12, 13, 16 génère un double mouvement tactile apparent synchrone se propageant en va-et-vient entre les flancs de l’abdomen 15 et la région ombilicale 14. Ce double mouvement tactile apparent permet d’induire des phases de stimulations d’inspiration et d’expiration abdominales lentes et profondes qui permettent :

- de suractiver la fonction du système nerveux sympathique si le temps d’inspiration programmé est supérieur au temps d’expiration ;

- de suractiver la fonction du système nerveux parasympathique si le temps d’inspiration programmé est inférieur au temps d’expiration ; ou

- d’équilibrer les fonctions du système nerveux sympathique et parasympathique si le temps d’inspiration programmé est égal au temps d’expiration.

L’activation du système nerveux sympathique prépare l’organisme à passer à l’action en réponse à un stress. Par exemple, l’activation du système nerveux sympathique accélère le rythme cardiaque alors que l’activation du système nerveux parasympathique ralentit les fonctions de l’organisme pour le mettre dans un état de relaxation.

Une respiration lente et profonde de type « cohérence cardiaque » permet de stimuler et d’activer à la fois le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique. Avec cette respiration spécifique, la variabilité du rythme cardiaque de l’utilisateur est améliorée. Cette variabilité étant un indicateur de bonne santé physiologique.

Ainsi, l’invention propose un dispositif 10 qui induit les phases d’inspiration et d’expiration, par exemple pour obtenir des périodes de respirations abdominales lentes et profondes ou pour contrôler le rythme cardiaque en fonction des paramètres de configuration de la respiration induite. Le contrôle du rythme respiratoire pouvant même améliorer la santé physiologique de l’utilisateur.