Brevet FR2790197A1 — publié le 20000901

- 1 - "Système de suivi de la pression artérielle" La présente invention concerne un système de suivi automatique de la pression artérielle utilisant des moyens de mesure en continu non invasifs. Plusieurs dispositifs de suivi automatique de la pression artérielle sont connus, notamment les dispositifs "M.A.P.A" (Monitoring Ambulatoire de Pression Artérielle) communément appelés "Holter", terme générique tiré du nom de l'inventeur des systèmes d'enregistrement de longue durée (E.L.D). Ils utilisent un brassard gonflable comprimant automatiquement l'artère à des intervalles réguliers déterminés et soit un micro directionnel pour détecter les bruits représentatifs des pressions systolique et diastolique artérielles (bruits de Korotkoff - Méthode auscultatoire), soit un capteur de pression enregistrant les variations de pression dans le brassard gonflable (Méthode oscillométrique). Cette technique de brassard gonflable est limitative car elle ne permet que des mesures ponctuelles et espacées (généralement dix minutes minimum), temps nécessaire pour ne pas traumatiser l'artère et modifier sa compliance entraînant des erreurs de mesures. Par ailleurs, ce dispositif est inconfortable notamment la nuit car le patient peut être réveillé lors des mesures. On connaît également un dispositif de mesure ponctuelle commercialisé sous la marque Tango T' par la Société Sun Tech Medical Instruments, utilisant un brassard gonflable et les deux techniques de mesures précitées. En situation d'épreuve d'effort, la technique auscultatoire sera privilégiée; en situation de repos, la technique oscillométrique suffira à la qualité de l'enregistrement. Le dispositif Tango Ö, parce qu'il mesure une grandeur physique, permet avantageusement une mesure ponctuelle et automatique extrêmement précise de la pression artérielle. Un dispositif permettant d'effectuer des mesures à des intervalles plus rapprochés et offrant un plus grand confort la nuit au patient, est connu sous le nom commercial de "Finapress". Il utilise une autre technique basée sur le gonflage d'un ballonnet placé sur un doigt du patient. Toutefois cette technique est limitative car le patient doit rester allongé, la technique nécessitant que le doigt et le coeur soient au même niveau. Elle ne peut être utilisée en mode ambulatoire -2 - et ne permet donc pas par exemple de rejeter les artefacts en situation d'épreuve d'effort. Il existe par ailleurs des dispositifs de suivi de la pression artérielle utilisant une autre technique encore, décrite par Bramwell et Hill en 1922, qui est basée sur la relation entre la pression artérielle et le temps écoulé entre l'émission d'une onde électrocardiographique R et l'arrivée de l'impulsion sanguine P correspondante dans un vaisseau sanguin choisi. Un algorithme de calcul permet de tracer une droite dont la pente donne la pression artérielle. De tels dispositifs sont par exemple décrits dans les documents EP0181067 et GB 2 059 355 et comprennent deux électrodes servant à mesurer la vitesse de l'onde électrocardiographique R et un capteur infrarouge servant à intercepter l'onde de pouls P. un moyen de calcul et un moyen d'affichage. Le document EP O 181 067 décrit également un calcul permettant d'obtenir également un indice représentatif de la pression artérielle diastolique. Ces dispositifs peuvent être de taille réduite, par exemple sous forme d'une montre comme décrit dans le document GB 2 059 355. Ils offrent un meilleur confort d'utilisation puisqu'on élimine le brassard gonflable et présentent de ce fait aussi l'avantage de permettre des mesures en temps réel et en situation ambulatoire. Ils présentent cependant des inconvénients liés à l'étalonnage de l'appareillage qui est obligatoire d'une personne à une autre, la vélocité de l'onde de pouls étant fonction de paramètres de l'artère comme sa longueur, son diamètre et sa compliance qui varient selon la personne et avec l'âge. Pour étalonner le dispositif il faut au moins faire deux mesures réelles et précises de la pression artérielle pour pouvoir tracer la droite permettant la conversion "Temps de propagation /Pression artérielle". Avec les systèmes de suivi actuels utilisant la technique de Bramwell et Hill, c'est un opérateur qui fait ces deux mesures à l'aide d'un sphygmomanomètre. Les dispositifs sont donc tributaires des erreurs de cet opérateur. On a observé également des problèmes de dérive qui, pour finir, faussent les résultats. La présente invention a pour but de proposer un système de suivi de la pression artérielle utilisant des moyens de mesure non invasifs et un calcul de la pression artérielle basé sur la technique de -3 - Bramwell et Hill qui permette de palier les inconvénients mentionnés ci- dessus. Elle propose un système de suivi de la pression artérielle utilisant des moyens de mesure non invasive comprenant un moyen de détection de l'onde électrocardiographique, un moyen de détection de l'onde de pouls, lesdits moyens de détection étant couplés à une unité de traitement de données et de contrôle adaptée à calculer pour chaque battement cardiaque une valeur de la pression artérielle fonction du temps écoulé entre la détection de l'onde électrocardiographique et la détection de l'onde de pouls correspondante dans un vaisseau sanguin choisi, et un moyen d'affichage de ladite pression artérielle calculée, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif automatique de mesure ponctuelle et non invasive de la pression artérielle à un instant déterminé ayant un moyen d'interface avec ladite unité de traitement de données et de contrôle, la mesure de pression artérielle par ledit dispositif de mesure automatique étant commandée par ledit moyen de traitement de données. Ainsi, selon l'invention, les mesures qui étaient auparavant effectuées ponctuellement par un opérateur, par exemple pour le calibrage de l'appareil ou pour effectuer un contrôle, sont maintenant entièrement automatisées grâce à la présence dans le système d'un moyen de mesure automatique et ponctuelle de la pression artérielle fonctionnant à la demande de l'unité centrale. On élimine les risques d'erreurs humaines et on obtient des résultats qui sont plus fiables. Ce moyen de mesure de la pression artérielle ponctuelle et automatique comprend par exemple un brassard gonflable et des moyens de détection de bruits représentatifs des pressions systolique et diastolique et/ou des moyens de détection de variation de pression. Ces moyens correspondent aux moyens pratiques actuellement connus. Les applications du système selon l'invention permettent de réaliser à moindre coût, en évitant l'hospitalisation, des études nécessitant un suivi de pression artérielle, comme par exemple la détection des apnées nocturnes et sa corrélation cardiologique chez les personnes à risque de mort subite. -4 - La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement la forme des impulsions électriques et de pression sanguine de deux battements cardiaques successifs; et - la figure 2 est un schéma synoptique du système selon un exemple de réalisation de l'invention. De manière classique et connue en soi, le système selon l'invention comprend, pour la détection de l'onde électrocardiographique R, deux ou trois électrodes de recueil 2, que l'utilisateur place sur la peau par exemple au niveau précordial et pour la détection de l'onde de pouls un capteur infrarouge 3. Les électrodes 2 et le capteur 3 sont reliés par fils à un convertisseur analogique/numérique 4 lui même relié à une unité 5 de traitement de données et de contrôle alimentée par une source d'énergie 6 par exemple le secteur. L'unité 5 de traitement de données et de contrôle comprend un microprocesseur programmé selon un algorithme de calcul 9 connu en soi pour calculer la valeur de la pression artérielle systolique, globalement inversement proportionnelle au temps écoulé entre l'émission d'une onde électrocardiographique R et l'arrivée de l'impulsion sanguine P correspondante dans le vaisseau sanguin en regard du capteur infrarouge. Le microprocesseur est programmé également pour calculer les valeurs de pression diastolique. L'unité 5 est programmée également pour commander à l'aide de moyens de commande 7 I'affichage par des moyens d'affichage 8, par exemple un moniteur, de valeurs numériques de la pression artérielle, de courbes ou de tout autre information utile. Des moyens de saisie 10, tels qu'un clavier informatique, sont connectés à l'unité 5 notamment pour choisir un mode d'affichage par exemple en temps réel ou d'une quantité choisie de battements cardiaques (N battements par minutes). Selon l'invention, le système comprend en outre un dispositif 1 2 de mesure ponctuelle et automatique de la pression artérielle. Dans l'exemple choisi, il s'agit du dispositif mentionné plus haut "Tango TM" - 5 commercialisé par la Société Sun Tech Medical Instruments. Ce dispositif forme un ensemble autonome comprenant - un brassard gonflable 1 1; - un moyen de mesure 13 qui peut être soit un micro directionnel qui détecte les bruits représentatifs des pressions diastolique et systolique (bruits de Korotkoff), pour les distinguer, permettant de choisir la méthode auscultatoire de mesure, soit un capteur de pression détectant les variations de pressions dans le brassard si on choisit la méthode de mesure oscillométrique. - un moyen de traitement de données 14 qui détermine la valeur correspondante des pressions diastolique et systolique; et - un moyen d'affichage 15 qui est commandé par le moyen de traitement de données 14. Ce dispositif est également muni de moyens d'interface 16 qui permettent de le connecter à l'unité 5 du système pour que celle-ci puisse en commander le fonctionnement et récupérer les données produites par le moyen de traitement de données 14. Ces opérations ont lieu par exemple lors d'une opération de calibrage du système nécessaire pour chaque patient ou pour effectuer une mesure ponctuelle permettant de vérifier ce calibrage afin d'éviter toute dérive. Le fonctionnement en détails du système sera expliqué plus loin. Selon l'invention, I'unité 5 comprend des moyens de filtrage 17 de données parasites liées par exemple à une électrode mal posée ou qui bouge trop, consistant en une vérification de deux paramètres appelés RR et PP. En se référant à la figure 1, les courbes I et Il illustrent, pour deux battements cardiaques successifs, I'apparition de l'onde électrocardiographique, avec un pic R1 pour le premier battement puis un pic R2 pour le second battement, puis avec un décalage dans le temps la détection de l'onde de pouls P1 correspondant à l'onde R1 et P2 pour l'onde R2. On peut rappeler ici que le calcul de la pression artérielle est fonction du temps t écoulé entre l'apparition du pic par exemple R1 et de l'apparition de l'onde pouls P1. Le principal moyen de filtrage de l'invention consiste à vérifier que l'intervalle de temps entre deux pics successifs R1 R2 est égal (avec une tolérance minime) à l'intervalle de temps des deux ondes de pouls correspondantes PiP2. On a en effet pu observer que -6 - si ces intervalles n'étaient pas égaux, le calcul de la pression artérielle était faussé par la présence de parasite. Lorsque les intervalles RR et PP ne sont pas tous les deux égaux, I'unité 5 du système, à qui le moyen de filtrage communique l'information, commandera simplement aux moyens d'affichage de ne pas afficher la valeur de la pression artérielle correspondante, des blancs étant affichés à la place de valeurs fausses. Celles-ci représentent en pratique pour un suivi en temps réel dans des conditions ambulatoires un pourcentage d'élimination de 5 à 20 % des valeurs, en majorité. Des moyens de filtrage classiques connus dans l'état de la technique sont également prévus dans le système pour obtenir un degré de fiabilité optimal. Le système fonctionne de la manière suivante. L'utilisateur installe les électrodes 2, le capteur infrarouge 3 sur un doigt ou sur I'oreille, le brassard gonflable 1 1 sur le bras. S'il choisit la méthode de mesure auscultatoire, par exemple pour une application en situation d'effort, le microdirectionnel 13 du dispositif de mesure automatique i12 est installé sur le chemin de l'artère. S'il choisit la méthode de mesure oscillométrique, par exemple pour une application au repos, c'est le capteur de pression qui sera installé. L'unité centrale 5 et le dispositif de mesure automatique 12 sont mis en marche. L'unité 5 commande alors automatiquement l'opération de calibrage consistant à demander au dispositif de mesure automatique 12, à des instants automatiquement déterminés, les deux mesures nécessaires pour tracer une droite dont la pente sera exploitée par les moyens de calcul 9. Par ailleurs, I'utilisateur pourra sélectionner de manière classique un certain nombre de paramètres par exemple le type d'affichage souhaité (courbes et/ou valeurs numériques, graphiques, statistiques, etc..), le suivi de la pression artérielle se fera ensuite automatiquement de manière classique. Selon l'invention, I'unité 5 pourra être programmée pour faire effectuer par le dispositif de mesure automatique 12 à des temps prédéterminés, ou en cas de besoin, des mesures de vérification de la pression artérielle absolue afin de palier toute dérive du système. Pour un meilleur confort d'utilisation, ces mesures pourront être suspendues la nuit dans le cas d'une application ambulatoire. -7 - Il va de soi que des variantes de réalisation sont possibles. On peut notamment utiliser un autre dispositif de mesure automatique et ponctuelle de la pression artérielle, comme par exemple un "Holter" qui serait muni d'une interface avec l'unité de traitement de données et de contrôle, dans le cas o la présence d'un brassard gonflable ne serait pas gênante ou contre-indiquée. Par ailleurs, dans l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, on utilise un dispositif de mesure ponctuelle automatique de la pression artérielle formant une unité autonome. On pourrait à la place concevoir que le système selon l'invention comprenne une unité centrale de traitement de données et de contrôle qui soit programmée pour traiter les données mesurées par un dispositif intégré de mesure automatique, ponctuelle et non invasive de la pression artérielle, à la demande de l'unité centrale. Par ailleurs, I'invention n'est pas limitée à un dispositif de mesure automatique de la pression artérielle comprenant un brassard gonflable et des moyens de détection de bruits et/ou de variations de pression. D'autres dispositifs qui permettraient d'obtenir une mesure réelle, précise, non invasive et automatique de la pression artérielle à la demande de l'unité centrale sont envisageables, notamment un dispositif qui utiliserait un autre moyen de comprimer localement l'artère. Par ailleurs encore, il va de soi que les intervalles RR et PP peuvent être mesurés différemment, par exemple pour PP entre les sommets de deux ondes de pouls. -8 - Revendications 1. Système de suivi de la pression artérielle utilisant des moyens de mesure non invasive comprenant un moyen de détection (2) de l'onde électrocardiographique (R), un moyen de détection (3) de l'onde de pouls (P), lesdits moyens de détection (2,3) étant couplés à une unité (5) de traitement de données et de contrôle adaptée à calculer pour chaque battement cardiaque une valeur de la pression artérielle fonction du temps écoulé entre la détection de l'onde électrocardiographique et la détection de l'onde de pouls correspondante dans un vaisseau sanguin choisi, et un moyen d'affichage (8) de ladite pression artérielle calculée, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif automatique (12) de mesure ponctuelle et non invasive de la pression artérielle à un temps déterminé ayant un moyen d'interface (16) avec ladite unité (5) de traitement de données et de contrôle, la mesure de pression artérielle par ledit dispositif de mesure automatique étant commandée par ledit moyen de traitement de données. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (12) de mesure automatique de la pression artérielle comprend d'une part un brassard gonflable (11) et, d'autre part, des moyens de détection de bruits (13) et/ou des moyens de détection de variations oscillométriques de pression. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de détection de bruits (13) sont adaptés à détecter des bruits Korotkoff. 4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de détection de variations oscillométriques de pression comprennent un capteur de pression. 5. Système selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif (12) de mesure automatique de la pression artérielle 9 comprend un moyen de calcul (14) de la pression artérielle fonction des bruits et/ou des variations oscillométriques détectés. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité (5) de traitement de données et de contrôle commande le dispositif (1 2) de mesure automatique de la pression artérielle pour qu'il effectue au moins deux mesures de la pression artérielle lors d'une opération de calibrage du système. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'unité (5) de traitement de données et de contrôle commande le dispositif de mesure automatique de la pression artérielle pour qu'il effectue des mesures de contrôle à des instants prédéterminés. 8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par un moyen de saisie (10) contrôlé par l'unité (5) de traitement de données et de contrôle. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de filtrage de données parasites adapté à mesurer l'intervalle de temps (RR) entre deux ondes électrocardiographiques (R) et l'intervalle de temps (PP) entre deux ondes de pouls (P) et adapté à écarter de l'affichage les valeurs calculées de la pression artérielle correspondante, par le moyen de traitement de données lorsque lesdits intervalles ne sont pas sensiblement égaux. 10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'unité (5) de traitement de données et de contrôle comprend un microprocesseur. 1 1. Système selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le moyen de détection (2) de l'onde électrocardiographique comprend au moins une électrode de recueil. - 10- 1 2. Système selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le moyen de détection (3) de l'onde de pouls est un capteur infrarouge. 13. Système selon la revendication 11 ou 12, caractérisé par des moyens de conversion analogique/numérique (4) des signaux détectés par le moyen de détection (2) de l'onde électrocardiographique et par le moyen de détection (3) de l'onde de pouls. 14. Système selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'unité (5) de traitement de données et de contrôle est adaptée à commander un affichage en temps réel par le moyen d'affichage (8) de la pression artérielle à chaque battement cardiaque. 1 5. Système selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'unité (5) de traitement de données et de contrôle est adaptée à commander un affichage par le moyen d'affichage (8) de la pression artérielle pour une quantité choisie de battements cardiaques.