Equipements domotiques pour le patient :

L’équipement du patient peut être modélisé par analogie avec le modèle du corps humain qui met en œuvre une architecture d’intelligence distribuée. On y trouve des fonctions sensorielles (« effecteurs » : capteurs), d’actions et de réactions (« effecteurs » : actionneurs), et des fonctions intégratives qui réalisent l’analyse de l’information, le stockage et les prises de décisions.

4.1- Les capteurs :

Les données permettant d’évaluer l’état de santé de la personne sont évidemment ses données physiologiques, mais elles sont utilement complétées par la détection de ses activités et postures, en même temps que le monitorage de son environnement. Les importants progrès scientifiques et techniques effectués en instrumentation miniaturisée, en capteurs et en traitement du signal, ont permis d’élargir le champ d’action de l’instrumentation biomédicale aux domaines sportifs et grand public, et pour des tâches non directement médicales : les mesures non invasives ont ainsi permis de rapprocher l’acquisition du patient de celle de son environnement.

Capteurs Communications

Capteurs volumétriques, actionneurs (relais) E/S logiques

Pèse-personne, tensiomètre, oxymètre Liaison série RS232 Thermomètre, Luxmètre, hygromètre Port analogique

Actimètre Module radio

Microphones Accès bus CAN (et TCP/IP)

4.1.1- Capteurs des données physiologiques :

Les signes vitaux essentiels sont bien identifiés depuis longtemps par les médecins et la liste des signaux accessibles depuis le patient n’est pas limitée.

4.1.1.1- L'oxymètre (« OxyCAN »)

Est un module électronique associant un capteur (OEM 2367 - NONIN) avec une Smart CAN pour mesurer le taux de saturation en oxygène dans le sang et la FC pendant les périodes de sommeil. La communication s’effectue par l'intermédiaire d’une liaison RS232. Le procédé optique de la mesure évalue l’opacité du sang aux extrémités des doigts, des orteils ou du lobe de l’oreille. Si cette valeur en instantané ne présente pas réellement de sens médical, son monitorage en continu, en particulier pendant le sommeil, peut permettre de détecter et de quantifier des anomalies telles que les variations excessives de fréquence, ou les apnées obstructives du sommeil, qui engendrent une fatigue de l’appareil respiratoire et cardiaque [2].

Figure 2.4 : le tensiomètre 4.1.1.2- Le tensiomètre (« TensoCAN »)

Ce capteur fournit la pression artérielle du patient (pression systolique, pression diastolique pression moyenne et fréquence cardiaque). Son fonctionnement est basé sur le gonflage automatique d’un brassard (sphygmomanomètre). Il nécessite de respecter certaines conditions lors de la mesure (position de repos, compensation de la différence de hauteur entre le cœur et le site de mesure). Son utilisation est donc événementielle (au gré du patient). Le modèle retenu (EW 285 – NAIS, Matsushita) se place au poignet, à l'emplacement de la

montre. Il dispose d'une sortie RS232 connectée à la carte SmartCAN.

À mesure et l'émission de la donnée n'interviennent pas obligatoirement simultanément. Pour émettre la dernière mesure, il faut connecter le tensiomètre à la carte SmartCAN, puis simplement activer durant quelques secondes le bouton situé sur la carte SmartCAN[2].

4.1.1.3- Le pèse-personne

Ce capteur nomade donne le poids du patient. Il a été fabriqué par la société Moulinex sous la marque Krupps. Moulinex l’a spécialement modifié afin de permettre le dialogue et l’envoi d'information sur une carte SmartCAN (en utilisant une liaison RS232). Il et se branche sur l’une des prises réseaux installés dans le logement. La mesure s'effectue sous le mode événementiel : lorsque la personne monte sur le pèse-personne (Figure 2.5), celui-ci se réveille et commence à analyser le signal provenant d'une jauge de contrainte. La donnée n'est émise vers le bus CAN que si l'utilisateur active un bouton (« poire ») pendant la durée de la mesure. Ceci est sensé filtrer la prise en compte de mesures provenant de personnes non autorisées à se peser et donc non informées sur cette procédure.

Si le patient souffre de certaines formes de handicaps mentaux ou physiques, on peut envisager l’automatisation de la prise de cette information, par exemple en pesant la personne dans son lit], ou dans les toilettes.[2].

4.1.2- Capteurs d’activité :

Il s’agit soit de détecter les stationnements et les déplacements du sujet dans son environnement (référentiel externe), soit de détecter ses postures (référentiel interne) et des évènements tels que la chute.

Le sujet peut être repéré par des détecteurs volumétriques qui mesurent le rayonnement Infrarouge émis par la surface du corps ou bien qui détectent les ondes ultrasonores réfléchies. De simples détecteurs de passages aux portes (contacts) permettent aussi de localiser le sujet, tandis que l’installation de capteurs au sol permet de situer le sujet avec plus de précision et de distinguer la présence d’un animal de compagnie.

Les postures corporelles (debout, penché ou allongé) peuvent être déterminées simplement avec un inclinomètre à bille (l’usage du mercure est maintenant prohibé), mais l’information délivrée par un accéléromètre à un ou plusieurs axes permet une plus grande précision sur l’inclinaison du corps, sa vitesse et son accélération et permet même de détecter la chute du porteur. Les sols actimétriques sont également très prometteurs en ce sens puisqu’ils permettraient de distinguer une personne debout ou allongée par une simple différence de surface occupée au sol.

Capteurs de présence / mouvement

Les capteurs de présence sont des détecteurs de mouvement infrarouge DP8111 œ DAITEM. Cinq de ces capteurs sont répartis dans l‘appartement prototype, définissant ainsi 5 zones de surveillance : • la chambre • le séjour • la cuisine • la salle de bain • le couloir

Ces capteurs sont autonomes et intègrent un émetteur radio. Ils permettent la surveillance de locaux par détection d‘une brusque variation de rayonnement infra-rouge ou de température dans la zone surveillée Trois types de détection sont possibles lorsque ces capteurs sont associés à une centrale de la gamme

4.1.3- Les capteurs environnementaux :

Il est enfin nécessaire de monitorer les grandeurs environnementales du domicile car ce sont les grandeurs d’influence sur les autres mesures, mais également parce qu’elles nous renseignent sur le mode de vie du sujet :

La température dans les pièces (thermomètre), la pression atmosphérique (baromètre), l’humidité relative (Hygromètre), la luminosité (Luxmètre), le niveau de bruits (sonomètre). Certains paramètres d’environnement concernent également la sécurité du sujet : CO, gaz, (détecteurs de gaz), feu (détecteur d’incendie)[2].

Figure 2.6 : Les capteurs d’activité, physiologiques et environnementaux[2].