Brevet FR2919990A1 — publié le 20090220

Article autonome de surveillance médicale La présente invention concerne un article autonome de surveillance médicale. La surveillance médicale de personnes dans leurs activités ou situations habituelles est utile dans de nombreuses situations, dans lesquelles le moyen de surveillance ne doit pas gêner ou perturber la vie du sujet surveillé. Cette surveillance concerne le suivi de paramètres physiologiques et médicaux par des moyens non invasifs, c'est à dire par des capteurs placés au contact de la peau; cette surveillance doit être régulièrement effectuée dans des cas où le patient court un danger pouvant survenir de manière aléatoire dans son activité ou sa situation et pouvant nécessiter une prompte assistance. De tels cas se présentent par exemple avec des nouveaux-nés risquant la mort subite inexpliquée du nourrisson, ou de jeunes enfants atteints de pathologies cardio-respiratoires. La surveillance médicale répétée nécessite de poser de façon durable sur le patient des capteurs biomédicaux en rapport avec la pathologie ou le risque surveillé. Par exemple les fonctions cardio-respiratoires sont très fréquemment surveillées au moyen d'un électrocardiogramme (ECG) et de la mesure de la saturation en oxygène du sang (par oxymètre de pouls) mais aussi la tension artérielle ou encore la température cutanée. Des progrès récents de la technologie de communication permettent de transmettre l'information par des moyens radio-électrique ce qui supprime les connexions filaires et libère l'individu. Il est connu que la suppression de câbles reliant le patient au moniteur médical permet une autonomie et une vie plus naturelle pour le patient. Il est aussi connu que les déplacements locomoteurs ainsi engendrés sont la source de nombreux bruits parasites pour les capteurs de mesure de saturation du sang en oxygène,les capteurs ECG,les capteurs de tension artérielle ou thermiques. Ces bruits parasites proviennent des déformations du contact capteur peau ou des glissements relatifs de l'un par rapport à l'autre sous l'effet des mouvements des parties du corps supportant ces capteurs ou des modifications transitoires des appuis de ces parties du corps sur leurs supports. Les glissements ou décollements du capteur de mesure sur la peau sur laquelle il est appliqué sont habituellement diminués en ayant recours à des matériaux adhésifs tels que des bandes adhésives connues sous le nom commercial de sparadrap bien connues dans le milieu médical pour fixer les capteurs d'oxymétrie, de température cutanée, et en y ajoutant un gel conducteur lorsqu'il s'agit d'électrodes ECG par exemple. Ces solutions n'évitent pas des déformations du membre entraînant des modifications des conditions de mesures et de la valeur fournie par le capteur ; elles n'empêchent par ailleurs pas les mouvements eux mêmes qui se traduisent par des déformations et des modifications des conditions d'application du capteur sur la peau. Une autre solution au problème de la fixation d'un capteur d'oxymétrie de pouls sur un nourrisson a été décrite dans le brevet US 6,047,201 qui propose de fixer le capteur sur le gros orteil du pied du nourrisson, de le maintenir par une structure textile élastique qui enveloppe le pied. Cette solution comporte plusieurs inconvénients . i)tous les capteurs d'oxymétrie de pouls nécessitent pour leur fonctionnement une carte électronique reliée par un câble au capteur et qui, même miniaturisée avec les moyens modernes, reste de dimensions importantes par rapport aux dimensions du pied d'un nouveau-né ; en conséquence, à cette carte qui doit être sur le pied, s'ajoutent une carte d'émission radio et les piles ; la masse de cet ensemble va majorer les erreurs de mesures lors des mouvements du membre en majorant les déformations et déplacements relatifs du capteur par rapport à la peau; ii) l'utilisation d'une contention plus forte améliore l'adhésion des capteurs à la peau mais par la pression qu'ils génèrent modifient la mesure en gênant la circulation sanguine. L'invention proposé part de deux constats essentiels : i) Les mesures de surveillances biomédicales sont relevées préférentiellement lorsque le patient est immobile, ceci afin de limiter le parasitage et de disposer de conditions de mesures reproductibles et comparables. Cette immobilité est de courte durée (quelques secondes) afin de permettre l'acquisition de la mesure,la fréquence d'acquisition des mesures est dans les indications médicales les plus courantes de 1 mesure toute les minutes à une mesure toute les heures. ii) Les périodes ou une partie de notre corps est immobile durant quelques secondes sont très fréquentes. L'invention consiste à proposer un procédé embarqué qui ne valide une mesure que si elle est saisie en situation immobile. Celui-ci consiste à adjoindre systématiquement un capteur de détection de mouvements (accéléromètre ou un actimètre) à chaque capteur de mesure biomédicale. Le capteur de détection de mouvement est associé à un moyen de seuillage de son amplitude et de sa durée. Lorsque le seuil est atteint, il provoque l'interruption de la transmission de la mesure biomédicale acquise durant la même période de temps; ainsi seuls les échantillons prélevés dans des phases inertes de l'élément locomoteur concerné sont validés et transmis (voire télétransmis) à l'exploitant des mesures. Lorsque le seuil de mouvement est atteint, une information de mouvement est transmise à l'exploitant. Ainsi lors d'une activité naturelle de l'organisme, chaque partie du corps sont fréquemment inertes suffisamment longtemps pour permettre de disposer d'échantillon de mesure de la meilleure qualité. L'exploitant de l'information reçoit systématiquement une donnée de surveillance (mesure biomédicale et/ou mouvement) L'application de ce dispositif de traitement de l'information basé sur la complémentarité des moyens de surveillance est particulièrement mise en valeur pour la surveillance de l'oxymétrie, de l'ECG ou encore de la température de peau durant le sommeil du nouveau né et de l'enfant pour lequel il s'agit de détecter de manière très fiable un arrêt cardio-respiratoire par un capteur de surveillance biomédicale : oxymètre ou électrode ECG. L'arrêt cardio-respiratoire est systématiquement associé à un immobilisme donc une bonne condition de mesure. Le mouvement du membre, s'il a lieu, prouve qu'il n'y a pas d'arrêt cardio- respiratoire ; ainsi l'information de mouvement transmise à l'exploitant de l'information est suffisante. La mesure d'oxymétrie n'est pas nécessaire. Une autre application consiste à pouvoir disposer d'informations fiables ainsi que lorsque une partie de l'organisme (main, tête, pieds) est au repos durant des périodes courtes mais fréquentes. La valeur de cette invention association d'un actimètre à un capteur de mesure biomédicale est particulièrement mise en valeur dans son utilisation pour la surveillance en continu de l'oxymétrie et de l'électrocardiogramme dans un chausson incorporant sur sa parois interne au contact de la peau un capteur biomédical de type oxymètre ou électrodes ECG ou encore capteur de température. Cette réalisation peut être associée à un boîtier électronique unique contenant la source d'énergie lui donnant son autonomie de surveillance et les moyens de traitement du signal et de transmissions radio électriques adapté (technologies bien connue par ailleurs). Une réalisation de l'invention est décrite par un article autonome permettant la surveillance médicale d'un patient applicable en particulier aux nouveaux-nés et jeunes enfants, aux essais cliniques et aux personnes souffrant de douleurs ou malformations des pieds, comprenant des capteurs non invasifs de mesure biomédicale tel que l'oxymétrie, des capteurs de détection de mouvements,des cartes électroniques de traitement des signaux issus des capteurs, des moyens de transmission sans fil des données élaborées par les cartes électroniques à partir des signaux des capteurs, vers des moyens d'enregistrement et de suivi des mesures, et une source d'alimentation électrique ( piles ou batteries), caractérisé en ce que : -les cartes électroniques contiennent les algorithmes de traitement des signaux fournis par le capteur de mouvement et d'oxymétrie et les moyens de filtrer la transmission de l'information oxymétrique lorsque un déplacement est détecté par le capteur de mouvement. - les capteurs de mouvements et de mesure biomédicale sont appliqués contre la peau du pied et/ou de la cheville par un article chaussant constitué d'une semelle en mousse enveloppant le pieds incluant dans son épaisseur les capteurs et recouverte de deux sangles élastiques appliquant les capteurs contre le pieds sans utilisation d'une substance adhésive. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un article chaussant selon l'invention;l'accéléromètre (5) est situé à proximité d'un oxymètre (2) dans une semelle (1),l'ensemble étant relié par un connecteur (6) à l'électronique de traitement(3). - la figure 2 est une vue en coupe de l'avant-pied (4) de l'article chaussant. Le capteur oxymétrique est constitué d'un émetteur de lumière (diode) appliqué directement contre la peau (4) et un photo récepteur lui même placé en regard contre la peau (4) ; l'accéléromètre (5) est placé dans l'épaisseur de la semelle, l'ensemble étant appliqué sur la peau par un ruban élastique (8) assurant la contention avec une pression d'appui suffisamment faible pour ne pas gêner la circulation sanguine. Tout mouvement du pied se traduit par une déformation de l'élément mesuré et d'un mouvement relatif de l'émetteur par rapport au récepteur qui va modifier l'interprétation de la mesure toutes choses égales par ailleurs ; le capteur de mouvement invalide sa transmission. - La figure 3 décrit le mode de filtrage commandé par le capteur de mouvements ou de micro déplacements. Suivant l'amplitude et la durée d'un mouvement de la partie du corps concerné, le capteur de mouvement (classiquement un accéléromètre 3 axes) inhibe ou valide la transmission de la mesure qui vient d'être acquise grâce à un interrupteur à commande électronique (7). Dans des variantes de l'invention le capteur 8 peut être un électrode ECG, un capteur de pression, un capteur de température cutanée sans que cette liste puisse être considérée comme exhaustive. La fixation des capteurs est réalisée amovible par rapport à la semelle. Un capteur de température cutanée constitué par exemple d'une résistance variable sensible à la température, peut être installé dans un endroit quelconque de la semelle, mais en contact direct avec la peau. L'article autonome de surveillance selon l'invention comprend des moyens de réglage des seuils de l'amplitude et de la durée du mouvement manuellement ou par programmation. Il peut être appliqué sur le pied ou se présenter sous d'autres formes en particulier pour son application sur la main (gant), le poignet (bracelet), le mollet (bas), le crâne (bandeau), ou le visage (cagoule). Revendications 1. Article autonome permettant la surveillance médicale d'un patient comprenant un élément de contention (1), des capteurs de mesures biomédicales non invasifs (2), des cartes électroniques (3) de traitement des signaux issus des capteurs, des moyens de transmission sans fil des données élaborées par les cartes électroniques à partir des signaux des capteurs, vers des moyens externes d'enregistrement et de suivi des mesures, et une source d'alimentation électrique à piles ou batteries, caractérisé en ce que les capteurs de mesure sont associés à un capteur actimétrique local (5), l'ensemble étant appliqués contre la peau du patient par l'élément de contention, les cartes électroniques, ne traitant l'information provenant des capteurs de mesures que si l'actimètre ne détecte pas de mouvements au delà d'un seuil en amplitude(i) et en durée (ii). 2. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 20 comprend des moyens de réglage des seuils (i) de l'amplitude et de la durée (ii) du mouvement manuellement ou par programmation. 3. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cartes électroniques, les moyens de transmission sans fil et la 25 source d'énergie sont contenus dans l'élément de contention, les capteurs étant appliqués contre la peau du patient par l'élément de contention, sans utilisation d'une substance adhésive. 4. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que 30 l'élément de contention est un élément chaussant (1) qui comprend une semelle. 5. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de contention peut prendre la forme d'un gant destiné à 35 être appliqué sur la main ou bien d'un bracelet destiné à être appliqué sur le poignet ou bien d'un bas destiné à être appliquésur le mollet ou bien d'une cagoule destinée à être appliquée sur le visage ou bien encore d'un bandeau destiné à être appliqué sur le crâne. 6. Article selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un des capteurs de mesures biomédicales (2) est un oxymètre de pouls servant à mesurer la saturation en oxygène. 10 7. Article selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un des capteurs est une électrode d'éléctrocardiogramme 8. Article selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 15 qu'au moins un des capteurs de mesures biomédicales est une sonde de température cutanée.5