Système d'Information Pour la Télésurveillance Médicale

Université de Guelma

Faculté des Mathématiques, d’Informatique et des Sciences de la matière

Mémoire de fin d’étude Master 2

Département d’Informatique

Spécialité : Ingénierie des medias.

Thème :

Système d'Information Pour la Télésurveillance

Médical

Présenté par : Amri Ramzi

Badi Rami

Sous la direction de :

Touil.Gh

Remerciements

Nous remercions en premier lieu notre encadreur Mr. Touil.G pour m’avoir

proposé ce sujet. Et pour son encadrement au quotidien, son aide et son soutien,

qui a toujours su me remettre sur le chemin de la rigueur scientifique.

Nous remercions Dieu

De nous avoir accorde des connaissances de la science et de nous avoir

aidé à réaliser ce travail.

Au terme de ce modeste travail nous tenons à remercier chaleureusement

et respectivement, tous ceux qui’ ont contribué de prés ou de loin à la

réalisation de ce modeste projet de fin d’étude.

Nous tenons à remercier tous les enseignants qui nous ont suivis durant

notre formation.

de ce que vous avez fait pour moi durant votre existence. Que Dieu vous élève au rang de ses illustres amis.

À mes parents : mon père Abdel Ghani et ma mère Bencheikr Zohra, qui m'ont inculqué un esprit de combativité et de persévérance et qui

m'ont toujours poussé et motivé dans mes études. Sans eux, certainement je ne sériai pas à ce niveau.

Que dieu, le tout puissant, vous préserve et vous procure santé et longue vie afin que je puisse à mon tour vous combler. À mes sœurs Rima, San et Noussaiba, pour ses encouragements

incessants.

À tous mes, oncles, tantes, cousins et cousines, en souvenir de toutes les joies et forces qui unissent notre chère famille. À tous mes amis,

pour votre sincère amitié, votre soutien permanent me remonte le moral et vos conseils m'incitent à relever les défis et surtout Abdou,

Amine, Med Amine et Hamza.

A mes très chères collègues de promotion 2011.

Je vous dois ce que je suis aujourd'hui grâce à votre amour, à votre patience et vos innombrables sacrifices.

Que ce modeste travail, soit pour vous une petite compensation et reconnaissance envers ce que vous avez fait

d'incroyable pour moi.

Que dieu, le tout puissant, vous préserve et vous procure santé et longue vie afin que je puisse à mon tour vous combler.

A mes très chères sœurs, frères

Aucune dédicace ne serait exprimer assez profondément ce que je ressens envers vous.

Je vous dirais tout simplement, un grand merci, je vous aime. A mes très chers ami(e)s

En témoignage de l'amitié sincère qui nous a liée et des bons moments

passés ensemble. Je vous dédie ce travail en vous souhaitant un avenir radieux et plein de bonnes promesses.

patients. A cet égard plusieurs recherches et propositions ont été réalisées et qui se sont terminées par des projets réels. Toutefois, quelles autres pratiques de télésurveillance sont utilisées dans un contexte de soutien auprès du patient qui concerne le suivi de ce dernier et la réaction engagée dans les différents cas et avec divers critères ? Pour répondre à cela, nous allons s’intéresser à éliminer le flou du domaine de la télésurveillance médical et à montrer la richesse des projets de ce domaine qui réalise un progrès très élevé.

Notre mémoire présente une étude autour des concepts d’habitat intelligent, pour le suivi d’un patient. Nous allons mètre en place un système d’information pour la télésurveillance médicale, que ça soit du coté logique du système ou bien coté d’équipements. Il s‘agit d’équiper une clinique ou des chambres hospitalisées de divers types de capteurs, et d‘analyser en temps réel les signaux reçus en s‘appuyant sur d’autres informations de type clinique par exemple pour détecter les situations inhabituelles et urgentes d‘un patient. Ce patient est intégré à un réseau médical qui permet notamment de le lier à des centres de soins et à des postes de médecins. On s‘intéresse particulièrement à la problématique du suivi d’un patient (l’ajout, mesure, ….), et les décisions sur l’état de ce dernier afin de détecter d’éventuelles les évolutions critiques à long terme.

Sommaire ...Erreur ! Signet non défini. List des figures ...Erreur ! Signet non défini. List des tableaux...Erreur ! Signet non défini. Introduction générale : ...Erreur ! Signet non défini. 1. Introduction : ...Erreur ! Signet non défini. 2. Télémédecine ...Erreur ! Signet non défini. 2.1 Télésurveillance médicale ...Erreur ! Signet non défini. 2.2 Objectifs de la télésurveillance médicale ...Erreur ! Signet non défini. 2.3 Principe de la télésurveillance médicale : ...Erreur ! Signet non défini. 2.4 Enjeux de la télésurveillance médicale: ...Erreur ! Signet non défini. 3. Des projets variés dans le monde : ...Erreur ! Signet non défini. 4. Architecture et expérimentation globale de systèmes d’information :....Erreur ! Signet non défini.

5. Les travaux faits dans ce domaine : ...Erreur ! Signet non défini. 5.1. Projet Ailisa :...Erreur ! Signet non défini. 5.1.1 Description ...Erreur ! Signet non défini. 5.1.2 Objectifs Et Contexte Du Projet Ailisa ...Erreur ! Signet non défini. 5.2- Le projet HIS (Habitat Intelligent pour la Santé) : ...Erreur ! Signet non défini. 5.2.1-Implémentation du Système d‘Information et de Communication :. Erreur ! Signet non défini.

5.2.2-Les fonctions du système SIC-HIS : ...Erreur ! Signet non défini. 5.3. Projet GerHome : ...Erreur ! Signet non défini. 5.3.1 Présentation du projet GerHome ...Erreur ! Signet non défini. 5.3.2. Objectif du projet GerHome...Erreur ! Signet non défini. 5.4-D’autre projets et systèmes en brefs : ...Erreur ! Signet non défini. 6. Conclusion :... Erreur ! Signet non défini. 1 introduction ...Erreur ! Signet non défini. 2- Définition de la télésurveillance médicale :...Erreur ! Signet non défini. 3- Le système d’information pour la télésurveillance médicale : ..Erreur ! Signet non défini. 3.1- Acteurs, données et cas d’utilisation [5]. :...Erreur ! Signet non défini. 3.2- Architecture logique : ...Erreur ! Signet non défini. 3.2.1- Le serveur... Erreur ! Signet non défini. 3.2.2- Le Poste patient...Erreur ! Signet non défini. 3.2.3- Le poste client ...Erreur ! Signet non défini. 3.2.4- Le module d’aide à la décision ...Erreur ! Signet non défini.

4.1- Les capteurs : ...Erreur ! Signet non défini. 4.1.1- Capteurs des données physiologiques :...Erreur ! Signet non défini. 4.1.2- Capteurs d’activité : ...Erreur ! Signet non défini. 4.1.3- Les capteurs environnementaux :...Erreur ! Signet non défini. 5- Concepts et mesures standards : ...Erreur ! Signet non défini. 5.1-La pression artérielle [10] : ...Erreur ! Signet non défini. 5.1.1-Pression Artérielle Systolique (PS)...Erreur ! Signet non défini. 5.1.2-Pression Artérielle Diastolique (PD) : ...Erreur ! Signet non défini. 5.1.3-Les risques cardiovasculaires ? ...Erreur ! Signet non défini. 5.2-Fréquence Cardiaque : ...Erreur ! Signet non défini. 5.2.1-Arythmie cardiaque :...Erreur ! Signet non défini. 5.3-Taux de glycémie :...Erreur ! Signet non défini. 5.3.1-Hyperglycémie :...Erreur ! Signet non défini. 5.3.2-Hypoglycémie : ...Erreur ! Signet non défini. 5.4-La saturation en oxygène du sang : (Oxymétrie) : ...Erreur ! Signet non défini. 5.5-L‘Indice de Masse Corporelle (IMC) ...Erreur ! Signet non défini. 5.5.1Caractérisation de la valeur de l‘IMC : ...Erreur ! Signet non défini. 6-La mise en forme des signaux vitaux acquis par les capteurs :....Erreur ! Signet non défini. 6.1- problème de l'acquisition de données ...Erreur ! Signet non défini. 6.2-Conversion analogique numérique ...Erreur ! Signet non défini. 6.2.1-Principe ...Erreur ! Signet non défini. 6.2.2-Méthodes de conversion A/N... Erreur ! Signet non défini. 7-Conclusion ...Erreur ! Signet non défini. 1-Introduction :...Erreur ! Signet non défini. 2-Présentation de l'UML : ...Erreur ! Signet non défini. 2.1-Définition ...Erreur ! Signet non défini. 2.2 - Justification du choix d’UML :...Erreur ! Signet non défini. 2.2.1 -Avantages et inconvénients d’UML : ...Erreur ! Signet non défini. 3- Les diagrammes de l’ UML : ...Erreur ! Signet non défini. 3.1 Capture des besoins :...Erreur ! Signet non défini. 3.1.1--Diagramme de cas d'utilisation...Erreur ! Signet non défini. 3.2-Les diagrammes d’analyse :...Erreur ! Signet non défini. 3.2.1-Diagramme de séquence ...Erreur ! Signet non défini. 3.2.2-Diagramme d'activité ...Erreur ! Signet non défini. 3.3-Les diagrammes de conception :...Erreur ! Signet non défini. 3.3.1-Diagramme de classes :...Erreur ! Signet non défini.

1-Introduction :...Erreur ! Signet non défini. 2-Outils de développement : ...Erreur ! Signet non défini. 2-Outils de développement : ...Erreur ! Signet non défini. 2.1-Implémentation de la base de données : ...Erreur ! Signet non défini. 2.2-Environnement de développement : ...Erreur ! Signet non défini. 3-Description de l’application : ...Erreur ! Signet non défini. 3.1- Les interfaces de l’application:...Erreur ! Signet non défini. 3.1.1 Le formulaire d'authentification ...Erreur ! Signet non défini. 3.1.2-L’interface principal (page d’accueil) :...Erreur ! Signet non défini. 3.1.3-Espace gestion du patient :...Erreur ! Signet non défini. 3.1.4-Espace gestion du médecin : ...Erreur ! Signet non défini. 3.1.5-Espace de surveillance : ...Erreur ! Signet non défini. 3.1.5-Espace d’intervention possible : ...Erreur ! Signet non défini. 3.1.7-Espace de l’historique :...Erreur ! Signet non défini. Conclusion générale : ...Erreur ! Signet non défini.

Figure 1.1: Schéma conceptuel du dispositif technique des plateformes AILISA. Page 15

Figure 1.2: Schéma général du système SIC-HIS Page 17

Figure 1.3: L’appartement GERHOME Page 18

Figure 2.1: Les responsabilités engagées dans les actes de télémédecine Page 25

Figure 2.2: le dispositif de télésurveillance Page 26

Figure 2.3: le poste patient (téléconsultation coté patient) Page 28

Figure 2.4: le tensiomètre Page 30

Figure 2.5: Le pèse-personne Page 31

Figure 2.6: Les capteurs d’activité, physiologiques et environnementaux Page 33 Figure 2.7: Echelle des valeurs de la pression artérielle systolique (PS). Page 34 Figure 2.8: Echelle des valeurs de la pression artérielle diastolique (PD) Page 35

Figure 2.9: Echelle des valeurs de la fréquence cardiaque (FC). Page 36

Figure 2.10 : Echelle des valeurs de l‘indice de masse corporelle (IMC) Page 40

Figure 2.11 : échantillonnage du signal analogique. Page 41

Figure 3.1 : diagramme de cas d’utilisation. Page 48

Figure 3.2 : Diagramme de séquence du cas d’authentification page 49

Figure 3.3 : Diagramme de séquence du cas d’ajout Page 50

Figure 3.4: Diagramme de séquence du cas de suppression Page 51

Figure 3.5 : Diagramme de séquence du cas de modification. Page 52

Figure 3.6 : Diagramme de séquence du cas de recherche Page 53

Figure 3.7 : Diagramme de séquence du cas de mesure Page 54

Figure 3.8 : Diagramme d’activité d'authentification Page 55

Figure 3.9 : Diagramme d’activité d’ajout Page 56

Figure 3.10 : Diagramme d’activité de suppression Page 57

Figure 3.11 : Diagramme d’activité de modification Page 58

Figure 3.12 : Diagramme d’activité de recherche Page 59

Figure 3.13 : Diagramme d’activité de mesure Page 60

Figure 3.14 : Diagramme de classe. Page 64

Figure 4.1: Interface de Borland Delphi 7 Page 68

Figure 4.2 : Formulaire d'authentification Page 69

Figure 4.3 : message d’erreur. Page 69

Figure4.6 : modification d’un patient Page 71

Figure4.7 : suppression d’un patient Page 72

Figure4.8 : Recherche d’un patient Page 72

Figure4.9 espace de surveillance Page 73

Figure4.10 les quarts cas possible de taux de glycémie Page 74

Figure4.11 représentation graphique de la fréquence cardiaque Page 75

Figure4.12 les interventions possibles Page 76

Figure4.13 l’historique des valeurs de la fréquence cardiaque Page 76

Tableau 2.1 : les modèles des capteurs _{Page 29} Tableau 2.2 : Qualification des valeurs de l’indice de masse corporelle (IMC) _{Page 39}

Tableau 3.1 : Méthodes et attributs des classes _{Page 62}

Introduction générale :

ACTUELLEMENT, le monde connaît une avance technologique considérable dans tous les secteurs et cela grâce à l'informatique qui est une science qui étudie les techniques du traitement automatique de l'information. Elle joue un rôle important dans le développement de l'entreprise et d'autres établissements.

La question “qu’est-ce que l’informatique médicale?, adressée à des médecins, des informaticiens ou des scientifiques d’autres disciplines, n’obtiendrait certainement pas de réponse univoque. Certains mettraient en valeur les réalisations concrètes, les applications dans le domaine de la santé de l’informatique considérée comme un ensemble de techniques et d’outils. D’autres insisteraient sur la technologie elle-même, ses progrès récents ou ses perspectives. Toutes ces réponses, en présentant l’informatique médicale par ses applications et ses techniques, ne décrivent que la partie émergée de l’iceberg. Elles s’expliquent par le développement très particulier de l’informatique qui est née de la technique: “la technique est venue la première. fondée comme toujours sur une science, la physique des solides, mais étrangère à son objet propre, le traitement de l’information”.

les différents domaines d’application de l’informatique en médecine : banques d’information et de connaissances, systèmes d’information hospitaliers, réseaux de soins et systèmes d’information de santé, informatisation des dossiers médicaux, aide à la décision médicale et systèmes experts, traitement des signaux et des images médicales.

L'objectif de notre projet présenté dans ce rapport est la conception et la réalisation d'une application monoposte simple de télésurveillance médicale des patients dans un établissement hospitalier.

Structure du mémoire

Notre mémoire s’articule autour de quatre chapitres :

Dans le premier chapitre, nous présentons un état de l'art sur les réseaux corporels pour la télémédecine (Body Area Network). A la fin nous donnons une vue sur les différents projets et systèmes réalisés dans ce domaine.

Le deuxième chapitre introduit les notions de base de la télésurveillance médicale et le système d’information, les concepts et les techniques exploités dans notre projet.

Nous présentons dans le troisième chapitre, une tentative de modélisation à base d'UML d'un SI pour la télésurveillance médicale.

Dans le dernier chapitre, nous abordons la réalisation du projet, son implémentation, les tests réalisés et leurs interprétations. Et nous terminons par une conclusion générale et des perspectives.

1. Introduction :

De nombreux projets isolés sont menés dans le monde sur le thème de la télésurveillance médicale des patients. L’objectif de ce chapitre est ainsi de mettre en évidence la diversité des concepts et objectifs concernés par les différents projets sur la base d’exemples de travaux de recherche engagés. On situe alors notre problématique de détection des situations critiques d’un patient à partir des données collectées à la télésurveillance, et on présente enfin quel que projet déjà réalisés dans ce domaine exemple : Ailisa plate forme, GerHome, et D’autre projets et systèmes en brefs dans le cadre duquel ont été réalisées ces recherches.

2. Télémédecine

La télémédecine représente l’utilisation des Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication (NTIC) dans le secteur médical [13]. Elle médiatise l’acte médical en interposant un outil de communication entre les médecins ou entre un médecin et son patient. La télémédecine ne remplacera jamais le contact immédiat médecin–malade mais vient s’ajouter aux outils du médecin au service du patient. Elle remet ainsi en cause une partie de la pratique médicale, mais représente un enjeu considérable pour l’amélioration des conditions de soin et de vie de beaucoup de personnes.

La télémédecine a aujourd’hui trouvé de nombreux champs d’applications, et se décline en différents termes dont il est difficile de déterminer une typologie unanime. On présente finalement cinq catégories d’applications en télémédecine : [3]

 Télésurveillance – Enregistrement télémétrique, généralement au domicile, de paramètres physiologiques ou ciblant l’environnement ou le comportement d’un patient, transmis ensuite aux praticiens concernés.

 Téléconsultation – Examen d’un patient ou analyse des données le concernant sans interaction physique directe. On distingue deux types de téléconsultations: soit le patient consulte de sa propre initiative un médecin par un réseau de communication interposé; soit le médecin consulté sollicite un avis diagnostic (télédiagnostic) ou thérapeutique (téléexpertise) auprès d’un confrère situé à distance. On peut également citer dans ce cadre l’envoi et la consultation d’images médicales à distance (télé-imagerie, téléradiologie).

 Télé-assistance – Aide thérapeutique directe apportée à distance au patient, conséquence possible de la téléconsultation.

 Téléchirurgie – Manipulation de matériel médical (instruments chirurgicaux) contrôlée à distance par le praticien sur le patient (appelée aussi télémanipulation). En particulier, l’application dénommée couramment télésurveillance médicale à domicile est fondamentale pour l’amélioration de la qualité de soins et de vie des personnes nécessitant des soins ou une attention particulière. Elle vise à mettre en place dans l’habitat d’une personne un dispositif qui permet de capturer des informations sur son état de santé, afin de rendre possible pour le praticien un diagnostic, voire une aide au patient à distance. Par rapport aux catégories précédentes, cet outil de médiation entre un médecin et son patient doit alors prendre en compte plusieurs éléments :

– Téléconsultation, à l’initiative soit du patient, soit du personnel médical pour l’analyse des données télésurveillées;

– Télé-assistance, pour fournir quand c’est possible à distance une aide directe au patient. 2.1 Télésurveillance médicale

Les travaux de recherche effectués au cours de ce thème master se situent dans le cadre de la télésurveillance médicale des patients hospitalisés, qui représente une des dimensions de la télémédecine. Cette application prend en particulier en compte des éléments de télésurveillance en utilisant des capteurs permettant d’évaluer l’état de santé de la personne sont évidemment ses données physiologiques.

2.2 Objectifs de la télésurveillance médicale

L’objectif de tels systèmes est de permettre aux personnes de vivre chez elles le plus longtemps et le plus indépendamment possible, Il s’agit de détecter et de prévenir l’occurrence de situations critiques ou une dégradation de l’état de santé d’un patient hospitalisé. Mais plus généralement les patients présentant des risques d’affection motrice (chute par exemple) ou cognitive (dépression, démence sénile, etc.), ou nécessitant des soins ou une attention particulière (diabétiques, asthmatiques, etc.). Il offre aussi un égalité de surveillance entre les patient, mais il reste un system pour aider le médecin a l’analyse des cas médicale, et il n’aura jamais remplacé le médecin.

2.3 Principe de la télésurveillance médicale :

La télésurveillance médicale d’un patient s’appuie sur un système d’information global comprenant les éléments suivants :

(1) Un ensemble de capteurs de différents types (physiologie, environnement, activité) installés dans l’habitat ou portés par la personne, reliés en réseaux pour la collecte en temps réel de données, et d’appareillages automatiques (domotique) pour adapter l’environnement de vie de la personne à ses capacités personnelles, motrices et cognitives ;

(2) Une unité locale de traitement, au niveau de chaque habitat, responsable du stockage et du traitement des signaux reçus des capteurs, de la gestion d’une base de connaissances relative à la personne télésurveillée, et de l’émission de messages et d’alarmes ;

(3) Un centre de télévigilance pour le traitement des messages et alarmes reçus des patients. Un ensemble d’acteurs (personnel médical, personne télésurveillée) peuvent accéder à tout moment, après authentification et selon leurs privilèges, aux données du système, au niveau de l’unité locale de traitement.

2.4 Enjeux de la télésurveillance médicale:

Les principales fonctionnalités nécessaires à la mise en place de systèmes de télésurveillance médicale sont la perception, l’analyse, le stockage et la transmission de données et d’informations relatives au patient télésurveillé. On identifie alors d’après cinq sous-systèmes clés du développement des systèmes d’information pour les services de télésurveillance :

 Système de surveillance local – Il s’agit d’un réseau local pour l’enregistrement télémétrique de données relatives à un patient par l’intermédiaire de capteurs physiologiques, d’environnement et d’activité.

 Système d’analyse de données – La grande quantité de données collectées nécessite la conception d’assistants intelligents pour l’extraction d’informations pertinentes permettant la génération de messages et d’alarmes, l’aide au diagnostic et à la décision.

 Système de base de données – Les données collectées ou les informations extraites doivent être stockées et accessibles pour leur consultation ou leur mise à jour.

 Système d’interfaces – Les données et informations issues de la télésurveillance et de l’analyse des données collectées doivent être facilement accessibles aux différents acteurs du système.

 Système de communication – Il s’agit de permettre l’interopérabilité des quatre sous systèmes précédents à travers un réseau médical qui relie les patients, les centres hospitaliers,

Les centres de télévigilance et plus généralement les différents acteurs du système. La complexité de ces systèmes réside dans le nombre d’acteurs impliqués, la diversité des techniques informatiques utilisées aux différents niveaux d’enregistrement, de stockage, d’analyse et de transmission des données, la quantité croissante des données collectées, la nécessaire personnalisation de leur traitement dans le contexte de chaque patient, la difficulté de modélisation de l’état de santé d’un patient. Une des spécificités de la télésurveillance médicale est la contrainte de traitement rapide de large ensemble de données évoluant au cours du temps, afin de répondre à l’objectif de détection “au plus vite” des situations inquiétantes. Les difficultés de ces analyses sont en particulier liées à l’hétérogénéité des données collectées, aux facteurs d’influence agissant parfois fortement sur les paramètres observés, ainsi qu’aux dépendances mutuelles de ces paramètres.

3. Des projets variés dans le monde :

Des projets pilotes variés dans les concepts et objectifs sont menés à travers le monde. Ils visent par exemple à définir une architecture générique pour de tels systèmes de surveillance, à expérimenter un système de télésurveillance sur une catégorie spécifique de patients (insuffisants cardiaques et pulmonaires, asthmatiques, diabétiques, patients souffrant de la maladie d’Alzheimer, etc.), ou encore à concevoir des appartements, des capteurs, des systèmes d’alarmes adaptés aux exigences de la télésurveillance médicale.

4. Architecture et expérimentation globale de systèmes d’information :

De nombreux projets visent à concevoir une architecture appropriée aux objectifs des systèmes de télésurveillance médicale. Il s’agit particulièrement de répondre aux exigences d’interopérabilité et de fiabilité des sous-systèmes impliqués, dans le respect de la vie privée des patients, et pour assurer leur sécurité et le suivi à distance de leur état de santé. Au Royaume-Uni, Williams et al. Ont par exemple conçu une architecture générique d’un système de télésurveillance médicale (CarerNet) mise en œuvre sous la forme du prototype MIDAS. [3]

Rodriguez et al [3], en Espagne, ont développ une architecture du même type dans le cadre du projet EPIC (European Prototype for Integrated Care) de l’Union Européenne.

En France, Thomesse et al. Ont développé le projet TISSAD ayant pour objectif principal la définition d’une architecture générique, modulaire et ouverte pour les systèmes de télésurveillance, adaptable à diverses pathologies traitées à domicile (suivi de personnes âgées, d’insuffisants cardiaques et rénaux).

En termes de développement et de l’expérimentation de ces systèmes, le projet Shahal, en Israël, est probablement le plus abouti puisque plus de 40 000 patients y ont déjà souscrit. Il fournit un service d’urgence et de prévention de risques cardiaques et pulmonaires.

D’autres prototypes sont expérimentés à moindre échelle sur une catégorie spécifique de personnes, tels HAT développé aux Etats-Unis pour des asthmatiques, le projet suédois de Lind et al. Pour des diabétiques, ou encore le projet PROSAFE en France expérimenté sur des patients souffrant de la maladie d’Alzheimer.

5. Les travaux faits dans ce domaine :

5.1. Projet Ailisa :[3]

5.1.1 Description

Le projet AILISA a pour objectif de mettre en place des plateformes pérennes pour l’évaluation de technologies de télésurveillance médicale et d’assistance en gérontologie. Il a démarré début 2004 grâce à un financement du RNTS dans le cadre de l’Institut de la Longévité.

Les plateformes seront installées dans deux services gériatriques : l’un à l’hôpital Charles Foix (Ivry-sur-Seine) et l’autre au CHU La Grave (Toulouse), et dans deux appartements d’un foyer logement pour personnes âgées (Grenoble). Les sites d’évaluation disposeront de trois technologies mises au point dans les laboratoires de la recherche publique française :

L’Habitat Intelligent pour la Santé (TIISSAD), le vêtement de Télé-assistance Médicale Nomade (VTAMN) et le robot déambulateur (MONIMAD). Il s’agit ici d’évaluer ces technologies sur les plans technologique, médical et aussi sur le plan de l’usage et de l’éthique. Les plateformes d’expérimentations s’appuient sur un système d’information pour faire circuler des informations entre le lieu où séjournent le patient et les lieux où se trouvent les acteurs, médecins et scientifiques, qui le prennent en charge à distance (Noury et al. 2003). Ce système d’information collecte des données sur le patient et son environnement, au travers d’un réseau local de capteurs, relié à un ordinateur (PC) lui même connecté au réseau Internet. L’ordinateur est doté de logiciels pour communiquer avec les capteurs et vers l’extérieur, mais aussi pour traiter les données des capteurs, pour les mettre en forme dans une base de données, et enfin pour délivrer des indicateurs sur l’état du patient. Ces indicateurs sont élaborés pas fusion des informations délivrées par les capteurs (Figure 1.1).

Figure 1.1 : Schéma conceptuel du dispositif technique des plateformes AILISA 5.1.2 Objectifs Et Contexte Du Projet Ailisa

Dans cette problématique à la fois vaste et contrainte, les objectifs du projet AILISA sont à la fois ambitieux et pragmatiques :

 Mettre en place, dans des environnements contrôlés, des plateformes pour l’évaluation médicale, technique et d’usage, de technologies pour le maintien à domicile de personnes âgées dépendantes, en prenant en compte très tôt la dimension éthique de la prise en charge de la santé par des moyens technologiques.

 Créer et pérenniser des lieux de validation qui permettront d’accumuler l’expérience et d’augmenter la connaissance en toute sécurité.

 Rédiger des préconisations (matériels, logiciels, mise en œuvre) pour les dispositifs technologiques de maintien à domicile de personnes âgées vivant seules.

 Organiser et encourager le transfert technologique des solutions qui auront été validées sur ces plateformes, en s’appuyant sur des professionnels de l’industrialisation.

5.2- Le projet HIS (Habitat Intelligent pour la Santé) : [3]

Le projet HIS (« Habitat Intelligent pour la Santé ») développé au laboratoire TIMC de l‘IM AG s‘inscrit dans la problématique de surveillance de patients à domicile. Il développe le concept d‘un habitat intelligent. Il s‘agit d‘équiper un logement de divers capteurs (capteurs médicaux, capteurs environnementaux, etc.) gérés par un système

informatique qui analyse les signaux en temps réel ou différé en s‘appuyant également sur d‘autres données de type clinique par exemple (symptômes ou pathologie du patient, antécédents médicaux, etc.). L‘objectif est de détecter les besoins du patient, les situations inhabituelles et urgentes (chutes, malaises, hypotension, etc.) nécessitant l‘intervention d‘un centre de soins.

L‘habitat intelligent fait partie d‘un projet plus vaste définissant le système d‘information complet associé au logement télésurveillé dans son environnement médico-social : SIC-HIS (« Système d‘Information et de Communication de l‘Habitat Intelligent pour la Santé »). Il intègre sur un même réseau médical plusieurs habitats de patients, des centres de télé-vigilance, des postes de médecins et d‘autres membres du corps médical et des postes de consultants occasionnels.

A terme, l‘idée est bien sûr de pouvoir gérer simultanément les alertes émanant de plusieurs patients domicile. Cela implique la définition d‘ordres de priorité, de déportation d‘alarmes vers des postes secondaires en cas de surcharge du poste principal afin d‘assurer la sécurité du système. Dans un premier temps, l‘étude est limitée à la surveillance d‘un seul habitat.

5.2.1-Implémentation du Système d‘Information et de Communication :

Le système SIC-HIS est construit selon une architecture d‘objets distribués et implémentés en Java. Il est composé de trois grands sous-ensembles répartis sur trois lieux distincts : la station HIS est située dans l‘habitat, la station médicale dans le poste de télésurveillance médicale et les postes clients accèdent au système via un serveur internet/intranet. Chaque sous-ensemble est lui-même divisé en plusieurs modules réalisant chacun une fonction du système : la perception et le prétraitement des signaux est par exemple réalisée au niveau de la station HIS alors que le traitement des alarmes s‘effectue à partir de la station médicale (Figure 1.3 ).

Figure 1.2 : Schéma général du système SIC-HIS 5.2.2-Les fonctions du système SIC-HIS :

Le système SIC-HIS est une chaîne complète de traitement de l‘information dont les étapes sont présentées ci-dessous :

- Perception du patient et de l‘environnement :

Par divers types de capteurs installés dans ‘appartement ou bien portés par la personne à domicile.

- Transmission des informations :

par un bus domotique vers un logiciel de traitement des signaux. L‘état des capteurs peut être visualisé à tout instant.

- Gestion du dossier médical :

Afin d‘avoir connaissance de toutes les données cliniques nécessaires au suivi médical du patient. On dispose notamment des fonctionnalités suivantes :

o Rédaction et gestion d‘ordonnances et de comptes-rendus de visite (« Mémos »). o Droits d‘accès et niveau de confidentialité.

o Scénarios d‘événements communs ou à risque. - Analyse et interprétation des données du système :

Cet ensemble de données se compose des signaux reçus des capteurs en temps réel et de leur évolution temporelle, ainsi que d‘autres données connues du système (dossier médical du patient). Il s‘agit de fusionner afin d‘avoir à tout instant une représentation de l‘état global de la personne à domicile en terme médical. L‘objectif est la détection en temps réel de tout événement critique pour le patient (chute ou crise cardiaque par exemple). Il s‘agit également d‘identifier toute détérioration de l‘état de la personne sur un plus long terme,

pouvant traduire la nécessité de soins ou bien d‘une hospitalisation. - Présentation de courbes de tendance relatives au patient :

l‘évolution des valeurs des données médicales dont on dispose pour représenter l‘état de la personne (poids, tension par exemple) est affichée sous la forme conviviale de courbes ou d‘histogrammes. Le médecin traitant dispose ainsi à distance de données lui permettant d‘émettre un diagnostic sur l‘état de la personne à domicile.

- Déclenchement de différents types d‘alarmes suivant les situations détectées :

les événements et les alarmes déclenchées sont enregistrés dans la base de données du système HIS. Les alarmes sont envoyées vers un poste de télésurveillance qui en assure leur traitement

5.3. Projet GerHome :[4]

5.3.1 Présentation du projet GerHome

GerHome (Figure 1.4) est un laboratoire expérimental simulant le lieu de vie d’une personne âgée dans une institution (maison de retraite, hôpital, etc.) qui a été mis en place sur le site du Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) à Sophia

Antipolis.

L’objectif du projet GerHome (Gerontology at. Home) est de concevoir des solutions techniques et des services d’aide au maintien des personnes âgées dans leur domicile, en utilisant des technologies domotiques pour assurer l’autonomie, le confort de vie et la sécurité. Ce projet a été labellisé en janvier 2006 par le pôle de compétitivité SCS (Solutions Communicantes Sécurisées).

GerHome réunit le projet ORION de l’INRIA Sophia Antipolis qui est spécialisé dans le domaine de la reconnaissance de comportements humains à partir de vidéos, le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment, Sophia Antipolis) qui coordonne le projet et apporte son savoir faire dans la conception intelligente du bâtiment, le CHU de NICE dont l’équipe du Docteur Balas spécialisée en gérontologie ainsi que des industriels tels que Philips qui étudie de nouveaux capteurs physiologiques portés par la personne, France-Télécom, Alcatel et Cyrlink qui est le fournisseur des capteurs environnementaux.

Cet habitat est équipé de dispositifs technologiques permettant d’assurer à distance le suivi de la personne. Des capteurs de présence (caméras), destinés à renseigner sur la localisation de la personne dans chaque pièce, des capteurs environnementaux (capteurs de contact pour portes, fenêtres, équipements de cuisine, etc.) pour nous renseigner par exemple sur les activités de la personne dans la cuisine (déplacements, préparation des repas, manger, etc.). Pour atteindre notre but, nous avons utilisé la plateforme VSIP d’interprétation automatique de séquences vidéos développée par l’équipe ORION.

5.3.2. Objectif du projet GerHome

L'objectif du projet GERHOME est de concevoir, d'expérimenter et de certifier des

solutions techniques supportant des services d'aide au maintien à domicile des personnes âgées, en utilisant des technologies domotiques intelligentes pour assurer autonomie, confort de vie, sécurité, surveillance et assistance à domicile. L'une des préoccupations dans ce projet est de rendre la technologie « invisible ». Ces services permettront de :

 réduire les risques d'accidents domestiques (risques de chutes, de brûlures, etc.) et autres risques (canicule, etc.)

 garder le lien avec les membres de la famille, l'entourage, le médecin

 adapter l'habitat afin de suivre et préserver l'autonomie des personnes vieillissantes

 offrir d'autre services tels que le suivi médical (suivi des prises de médicaments, « monitoring » temps réel, etc.), la gestion de l'urgence, et l'aide à domicile

5.4-D’autre projets et systèmes en brefs :

- Le projet Gluconet (Télémonitorage de la glycémie, du poids et de la tension)

De France Télécom offre une solution de télé monitorage de la glycémie avec envoi

automatique de SMS vers le médecin traitant. Le lecteur glycémique (Accu- Check Active, Roche Diagnostics) transmet ses données vers le téléphone mobile (Wa3050, Sagem) par son port infrarouge. Ce système vise à permettre au médecin diabétologue d’accéder quand il le

souhaite aux données glycémiques du patient, archivées et consultables sur le Web, puis de fournir au patient un compte rendu hebdomadaire.

Une première expérimentation, menée en 2002 sur 12 patients suivis par le CHU de Grenoble, permis de montrer l’intérêt du service et d’évaluer l’acceptabilité, très bonne, de cette technologie par le patient qui peut ainsi ajuster au mieux son insulinothérapie et par conséquent mieux prendre en charge sa maladie. Une seconde étude longitudinale sur une année a été menée en 2003, à Toulouse et à Grenoble, sur 20 patients équipés et 20 patients non équipés (groupe de contrôle). Cette étude randomisée visait à évaluer l’impact de ce type de prise en charge sur le taux de glucose dans l’hémoglobine (fraction HbA1C). Les résultats ont montré une baisse nette et durable chez les patients suivis par ce dispositif.

- Le projet TIISSAD [12]

Qui s’est terminé en novembre 2001, visait principalement la modélisation d’applications informatiques pour le suivi à distance de patients souffrants

D’insuffisance rénale, d’insuffisance cardiaque et pour le suivi de la personne âgée. Des applications informatiques démonstratrices ont été réalisées pour chacune des trois applications dont certaines entrent dans d’autres projets nationaux de suivi à distance de dialysés (DIATELIC) ou de personnes âgées.

- Le projet DIATELIC (Télémonitorage de la fonction rénale)

Démarré en 1995, est le fruit d’une collaboration entre les néphrologues de l’association lorraine pour le traitement de l’insuffisance rénale (ALTIR) et les informaticiens du laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications LORIA). Il permet la télésurveillance de la dialyse péritonéale continue en ambulatoire. Le patient fournit chaque jour ses paramètres physiologiques, depuis un poste informatique. Le néphrologue peut alors interroger la base de données pour suivre leur évolution, aidé par un système expert de pré diagnostic générant des alarmes (par exemple en cas de problème d’hydratation). La société DIATELIC, qui a été crée à l’issue de ce projet, offre des solutions informatiques innovantes pour l’amélioration du suivi médical, le contrôle de la qualité du traitement et l’évaluation des pratiques professionnelles.

- Les systèmes GARDIEN et PROSAFE [15]

Tous deux basés à Toulouse, visent la télé suivie de patients Alzheimer en chambre hospitalière. Ces systèmes utilisent un réseau de détecteurs volumétriques à infrarouge passif, fixés au plafond de la chambre du patient, qui détecte les mouvements de la personne. Chacun

des capteurs surveille une zone stratégique de la chambre (la porte, le lit, les toilettes et les dégagements autour du lit) ; un ordinateur distant procède régulièrement à l’acquisition des données qui sont ensuite traitées par un logiciel

D’intelligence artificielle. Issu de la collaboration entre l’unité INSERM 558 de Toulouse et le LI2G de Grenoble, GARDIEN a plusieurs objectifs :

• Aider au diagnostic des premiers symptômes d’une pathologie, grâce à l’étude du comportement moteur ;

• Apprécier les effets d’un traitement sur le comportement moteur du patient. - Le système PROSAFE

vise également le même type de surveillance à distance de patients fragiles, mais il améliore le système précédent d’une part en utilisant des capteurs communicants sans fils, mais surtout en offrant un système de Fig. 8. Le système GARDIEN développé par l’INSERM U558 et le système PROSAFE développé par le LAAS, à Toulouse, permettent de surveiller les errances nocturnes dans une chambre hospitalière. Déclenchement d’alarme automatique basé sur des analyses multicritères.

6. Conclusion :

De nombreux travaux de démonstration ont été réalisés dans le monde pour illustrer les technologies disponibles. Nous avons présenté, dans ce chapitre, l’essentiel de ce qui a été fait et décrit les principales avancées dans le domaine de télémédecine.

Nous avons ensuite présenté en bref qu’elle que projets (plateformes AILISA et GerHome,..), qu’ils réduire ou proposer des alternatives à l’hospitalisation (notamment pour les personnes âgées ou les personnes souffrant de maladies chroniques, Assurer la permanence et la continuité des soins hors de l’hôpital, Répondre à la problématique rurale (assurer l’égalité de l’offre de soin).

System d’information

pour la

télésurveillance

médicale

1- Introduction :

Dans les deux dernières décennies, la télésurveillance médicale (Home Heath Care) a généré beaucoup d’investigations et abouti à quelques développements de systèmes centrés. Cette télésurveillance médicale repose sur les techniques organisationnelles et les technologies des systèmes d’information, pour tenter d’assurer un niveau de soins au moins équivalent à celui dispensé en institution. Elle ouvre aussi la voie vers une surveillance médicale plus continue et plus précise, donc plus efficace. Mais il lui faut en plus garantir le respect de la vie privée de la personne et ne pas perturber son mode de vie.

Plusieurs axes de recherche sont impliqués dans le développement des systèmes de télésurveillance médicale. Ils concernent notamment le développement d’architectures de communication entre les acteurs de ces systèmes, d’équipements appropriés à la surveillance et à l’amélioration de la qualité de vie des personnes, de bases de stockages des données collectées et d’outils d’analyse et de traitement de ces grandes quantités de données.

Il s’agit alors de détecter et de prévenir l’occurrence de situations critiques d’une personne à domicile, impliquant la transmission de messages et d’alarmes aux acteurs concernés et prêts à intervenir en cas de nécessité.

Les caractéristiques requises par de tels systèmes ont depuis très longtemps été identifiées. Ces systèmes devront être ouverts, capables d’intégrer des technologies assez diverses, et suffisamment flexibles pour s’adapter au cas particuliers de chaque patient, tout en prenant en compte l’aspect dynamique de l’évolution de l’état de santé.

2-

Définition de la télésurveillance médicale

:

La télésurveillance médicale est un acte de surveillance continue ou discontinue d’un patient atteint d’une maladie chronique. Cet acte repose sur le choix d’indicateurs pertinents qui permettent d’évaluer si l’état d’un patient est stabilisé ou non, le but de la télésurveillance étant de prévenir toutes complications, notamment celles qui nécessitent une hospitalisation. [5].

La télésurveillance (ou télévigilance) médicale vise le maintien à domicile de personnes souffrant de maladies chroniques ou de personnes dites « fragiles ». Le terme « fragile », volontairement général, englobe des populations présentant des aptitudes physiques ou psychologiques dégradées par le vieillissement, des personnes présentant un handicap exigeant des moyens et une organisation adaptés à leurs besoins ou encore des sujets atteints d’une maladie neurodégénérative (maladie d’Alzheimer par exemple).[8].

Le système de télésurveillance permet à un professionnel de santé non médical de suivre et de dépister les anomalies éventuelles, dans le cadre des collaborations pluri-professionnelles permises par la Loi16. Le protocole de télésurveillance prévoit les anomalies qui justifient le recours au professionnel médical, lequel prend alors des décisions relatives à la prise en charge du patient. L’enregistrement et la transmission des données peuvent être automatisés ou réalisés par le patient lui-même ou le professionnel de santé. L’interprétation par le professionnel médical peut être réalisée, selon la nécessité, en direct ou en différée dans le temps. Là encore, la possibilité de tracer l’information reçue et transmise en retour nécessite que le système de télésurveillance soit connecté au dossier médical informatisé du patient.[5].

3- Le système d’information pour la télésurveillance médicale :

Le système d’information organise la circulation des informations relatives au patient, il doit permettre la prise en charge par des acteurs distants et distribués. Son analyse passe par une modélisation. L’outil actuellement reconnu en matière de modélisation des systèmes d’information est le langage « Unified Modelling Language (UML) »[5].

Figure 2.1 : Les responsabilités engagées dans les actes de télémédecine [1]. 3.1- Acteurs, données et cas d’utilisation[5].:

Les acteurs du système sont : le patient lui-même, les producteurs de soins (médecins hospitaliers, médecins de ville, infirmières et aides soignants), les pharmaciens, les laboratoires d’analyses biologiques et de radiographies, les téléopérateurs (service 24h/24h), les travailleurs sociaux (assistante sociale, aide ménagère, service de livraison des repas), les utilisateurs occasionnels (membres de la famille, voisins), les personnels d’urgence, et les administrateurs du système (soutien technique et logistique)

Les différentes fonctionnalités du système concernent (Figure 2.2) : l’identification dans le système, la consultation des dossiers médicaux, la rédaction ou la consultation des prescriptions, l’écriture et la lecture des paramètres. Les acteurs au domicile (soignants, travailleurs sociaux) peuvent être amenés à ajouter des notes d’intervention. Les administrateurs ont leur propres cas d’utilisations (mise à jour de logiciels et de matériels, modifications des paramétrages).

Enfin on identifie divers types de données : les prescriptions rédigées par les médecins, les protocoles de surveillance (choix des données, des capteurs et des instants d’enregistrement), les paramètres vitaux (valeurs, instants de prise, qualité de la prise), les commandes (en direction des machines et des actionneurs au domicile), les messages échangés entre les acteurs (messagerie), les identifiants personnels (droits d’accès et d’actions aux données), et enfin le dossier médical qui regroupe toutes les informations administratives concernant le patient, l’identification des services dont il dépend, et tout l’historique des prescriptions, des paramètres vitaux enregistrés, des résultats d’analyses médicales. Certaines informations sont confidentielles.

3.2- Architecture logique :

Le système d’information comprend des postes patients (système domotique), un serveur, et des postes clients [5].

3.2.1- Le serveur

Le serveur est constitué d’une base de données, d’un serveur de communication et d’un module d’aide à la décision :

• La base de données mémorise toutes les informations pertinentes du patient : le dossier médical, les données saisies au domicile par le patient et les capteurs qui l’entourent, les alarmes générées, les notes des médecins, les remarques médicales, les notes des

Infirmières, les messages du patient et des intervenants.

• Le serveur gère un accès sécurisé à la base de données au travers du réseau.

• Le module d’aide à la décision analyse « en temps réel » le trafic des données entre les intervenants. Les composants du serveur peuvent être répartis entre plusieurs ordinateurs. Le serveur peut fonctionner de manière autonome ou bien en collaboration avec le système d’information médical.

3.2.2- Le Poste patient

Le poste patient est situé au domicile, il comporte :

• Un module de communication avec le serveur, qui repose sur divers types de liaisons (modem téléphonique, ADSL, ISDN), et divers protocoles disponibles.

• Des modules spécifiques pour l’acquisition des données.

• Un module de calcul pour l’analyse des données, l’évaluation du patient, la prise de décisions en autonome (indépendamment de la connexion distante) et la génération d’alarmes de 1er niveau. Cela suppose l’existence d’une base de données locale.

• Un module de présentation des données : interface patient conviviale pour la présentation, et la saisie éventuelle, des données. Il peut reposer sur une large variété de matériels : écrans LCD, PC, Palm Top, TV.

Le poste patient peut être une unité autonome ou bien une combinaison de dispositifs interconnectés.

Figure 2.3 : le poste patient (téléconsultation coté patient) [1]. 3.2.3- Le poste client

Le poste client, utilisé par les professionnels de santé pour accéder aux données patients, ajuster la thérapie, visualiser les alarmes, échanger des messages avec les autres participants, comprend :

 Le module de communication qui permet de communiquer avec le serveur WEB (navigateur).

 Le module de présentation qui dépend du type de client, de sa profession, de sa fonction dans le système, de sa spécialité.

Le poste client peut être implémenté sous diverses formes : ordinateur personnel, téléphone cellulaire portable, etc.

3.2.4- Le module d’aide à la décision

Le module d’aide à la décision analyse l’impact de la thérapie sur le patient. Grâce à un échantillonnage plus fréquent que le suivi habituel (visites mensuelles chez le médecin, courts séjours en hospitalisation) il permet une analyse plus fine, même si les données sont

Éventuellement moins fiables en valeurs absolues (dans ce cas c’est la « tendance » des données qui est intéressante).

Il permet également une analyse de l’évolution globale et conjointe des divers paramètres patients (fusion de données). Ce module devrait être distribué entre le serveur et le poste patient afin de bénéficier d’un support même en l’absence de connexion.

Le poste patient effectue une validation des données et offre une interface pour l’information du patient. Le serveur effectue des traitements plus complexes sur les données : chaque fois qu’il reçoit des nouvelles données, il les analyse à la lumière des données antécédentes (adaptation au patient) et en fonction de certaines règles pour déterminer des scénarios prédéterminés. Ce module pourrait lui même devenir un agent intelligent d’un système d’analyse épidémiologique en temps réel.

4- 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].

5- Concepts et mesures standards :

5.1-La pression artérielle[2]:

L‘existence de la pression artérielle a pour but de pousser le sang et les globules rouges jusqu‘au niveau des tissus de l‘organisme pour qu‘ils puissent assurer leur fonction : oxygéner les tissus. Au niveau de ces tissus, la pression artérielle est très faible et la vitesse très ralentie de manière à ce que l‘oxygène puisse mieux pénétrer dans les tissus.

la pression artérielle est la pression exercée par le flux de sang sur la paroi des artères. Elle se définit comme le produit entre la résistance du vaisseau dans lequel se trouve le sang et le débit imposé par le cœur.

La résistance du vaisseau correspond à la rigidité des parois de l‘artère, qui peut varier dans de très nombreuses circonstances.

Le débit cardiaque correspond à la capacité du cœur à éjecter du sang lors de chaque contraction (ou systole), correspondant donc à un volume de sang éjecté par minute (environ 5 litres par minute en moyenne).

La pression artérielle résulte de la pression exercée par le cœur et varie naturellement au rythme du cœur. Un cycle cardiaque est réalisé en deux grandes étapes : la contraction du cœur, ou systole, et la phase de relâchement, ou diastole. Au cours de chaque révolution cardiaque, la pression artérielle oscille entre une valeur maximale ou pression artérielle systolique (PS) et une valeur minimale ou pression artérielle diastolique (PD).

Le capteur responsable : Le tensiomètre. 5.1.1-Pression Artérielle Systolique (PS)

Lors de la phase de contraction du cœur (systole), le ventricule gauche se contracte et expulse le sang dans l'aorte (systole ventriculaire). Le sang étire alors les parois élastiques de l'aorte et la pression devient maximale . La pression artérielle systolique ou maximale correspond donc au moment où le cœur a fini sa contraction.

La pression artérielle systolique est la pression artérielle maximale. Elle correspond au plus grand des deux chiffres représentant la tension artérielle. Sa valeur permet de diagnostiquer éventuellement une hypertension ou une hypotension.

L‘ensemble des valeurs possibles de la pression systolique et leur signification sont

représentés sur la Figure 2.7 .

Figure 2.7 :Echelle des valeurs de la pression artérielle systolique (PS)

5.1.2-Pression Artérielle Diastolique (PD) :

La pression artérielle diastolique est la pression artérielle minimale. Elle correspond

au plus petit des deux chiffres représentant la tension artérielle. Sa valeur permet de diagnostiquer éventuellement une hypertension. L‘ensemble des valeurs possibles de la pression

diastolique et leur signification sont représentées sur laFigure2.8.

Figure 2.8 :Echelle des valeurs de la pression artérielle diastolique (PD).

Hypertension 5.1.3-Les risques cardiovasculaires ?

Hypotension 5.1.3.1-Hypertension artérielle (HTA) :

Est définie comme une élévation de la pression du sang dans les artères par rapport à une valeur dite —normale“ établie par de nombreux comités scientifiques à travers le monde. On parle d‘hypertension artérielle quand la tension artérielle est supérieure à 160 / 95 mm de mercure, de façon permanente ou pas, quand un individu est au repos [10].

Ces critères sont directement en relation avec l‘âge du patient. La règle de calcul pour une pression artérielle systolique normale (pression maximale) est la suivante :

PS = âge de l‘individu + 100

Cela signifie qu‘un individu âgé de 20 ans doit avoir 120 mm de mercure pour le chiffre correspondant à la pression maximale (pression artérielle systolique), soit 12 cm de mercure (expression d‘usage). Elle sera de 13 pour un individu de 30 ans, de 14 pour un individu de 40 ans, ainsi de suite :

• Légère : entre 95 et 105. • Modérée : entre 105 est 115.

• Grave : au-dessus de 115 millimètres. 5.1.3.1-Hypotension :

5.1.3.1.1-Hypotension artérielle

Est une diminution anormale de la pression à l'intérieur des artères ou de la cavité crânienne. Chez un adulte, on estime qu‘il y a hypotension lorsque la pression

artérielle systolique (pression artérielle maximale) est au-dessous de 100 mm de mercure [10].

5.1.3.1.2-Hypotension orthostatique

est un symptôme caractérisé par la chute de la tension artérielle (pressions artérielles systolique et diastolique) lors du passage brusque de la position couchée à la position debout [2].

5.2-Fréquence Cardiaque :

Le pouls correspond au battement d‘une artère superficielle indiquant le rythme cardiaque. L‘ensemble des valeurs possibles du pouls à l‘état de repos et leur signification sont représentées sur la Figure 2.9 .

Figure 2.9 : Echelle des valeurs de la fréquence cardiaque (FC). Le capteur responsable :L'oxymètre

.

Bradycardie Les risques? Arythmie cardiaque

Tachycardie 5.2.1-Arythmie cardiaque :

L‘étude du pouls permet une estimation rapide de l'état cardio-vasculaire d‘une personne, et notamment la détection d‘arythmies. L‘arythmie cardiaque correspond à des perturbations du rythme cardiaque touchant sa fréquence, sa régularité et l‘intensité de ses contractions. Ce trouble peut être d‘origine physiologique ou faire suite à une pathologie. Il existe différentes variétés d‘arythmie.On distingue notamment :

• 5.2.1.1-Les Bradycardies : diminution brutale et passagère du rythme cardiaque. • 5.2.1.2-Les Tachycardies: accélération du rythme cardiaque.

5.3-Taux de glycémie :

La glycémie, taux de sucre dans le sang, varie en fonction des apports et des dépenses corporelles. Elle est contrôlée par l'insuline, hormone déficiente ou absente en cas de diabète. Un lecteur de glycémie permet aux patients diabétiques de contrôler leur maladie et d'adapter leur régime, activité physique et traitement.

Chez l'homme normal, la glycémie oscille en permanence entre 0,50 et 1,50 g par litre de sang. A partir de quelle valeur peut-on parler de diabète ? D'hypoglycémie ?

Le glucose apporte l'énergie aux différents tissus de l'organisme. Si le taux de glucose dans le sang reste stable même après un repas ou après un effort physique, c'est qu'il existe un système régulateur complexe dans lequel l'insuline joue un rôle primordial.

La glycémie est le taux de sucre dans le sang.

 Valeur moyenne : 1gramme par litre (5,5 mmol/l). Elle varie entre 1 et 1,4 g/l deux heures après un repas. Elle varie entre 0.8 et 1,26 g/l à jeun le matin.

 Selon les critères de l'OMS (Organisation mondiale de la santé), il y a diabète quand la glycémie à jeun est supérieure ou égale à au moins deux reprises à 7 mmol/l ou 1,26g/l.

 L'hémoglobine glycolyse ou HbA1C, est un indicateur de l'équilibre du diabète. Il se mesure tous les trois à quatre mois. Il permet d’estimer la glycémie moyenne des 2 mois précédents et indique le risque de complications à long terme.

 La glycosurie est le taux de sucre dans les urines. Lorsque la glycémie atteint 1,60 g/l,

le sucre passe dans les urines.

Hyperglycémie

Le risque Diabète

Hypoglycémie 5.3.1-Hyperglycémie :

Est une glycémie trop élevée (taux de sucre dans le sang). Pour un être humain, ceci correspond à une glycémie supérieure à 1,26 g/L à jeun, et à 2,00 g/L le reste du temps.