Brevet FR3001119A1 — publié le 20140725

L'invention concerne un dispositif et une installation de suivi d'un traitement d'oxygénothérapie à domicile. L'oxygénothérapie est un traitement consistant à administrer à un patient en ayant besoin, un gaz riche en oxygène, par exemple de l'oxygène pur ou un mélange 02/air, de manière à maintenir ou à rétablir son taux d'oxygène sanguin. Ce traitement permet d'accompagner les patients souffrant de certaines pathologies respiratoires, telles les Broncho-Pneumopathies Chroniques Obstructives (BPCO), et d'améliorer ainsi leur qualité et leur espérance de vie. Le traitement par oxygénothérapie est généralement mis en oeuvre à domicile, c'est-à-dire chez le patient. Dès lors, assurer un suivi des patients à domicile est nécessaire, voire primordial, de manière à pouvoir évaluer l'efficacité du traitement qui est étroitement liée à la durée de consommation d'oxygène quotidienne par les patients. En d'autres termes, un suivi efficace du patient est indispensable pour s'assurer de l'observance du traitement par celui-ci, c'est-à-dire de déterminer la durée pendant la journée pendant laquelle il prend effectivement son traitement d'oxygénothérapie, et pour ensuite pouvoir évaluer l'efficacité réelle du traitement sur le patient considéré. Pour ce faire, des dispositifs de suivi et de télésurveillance ont été développés et certains sont d'ores et déjà disponibles dans le commerce. Ces dispositifs fonctionnent tous selon plus ou moins le même principe, à savoir mesure de pression à l'intérieur soit du conduit reliant la source d'oxygène aux voies aériennes du patient, soit directement au niveau de la canule distribuant l'oxygène aux voies aériennes du patient, et/ou par mesure du débit dans le conduit ou dans la canule. Les mesures de pression et/ou de débit permettent de détecter la présence d'un débit d'oxygène et la respiration du patient. Cependant, les dispositifs de suivi existants présentent un certain nombre de problèmes et inconvénients. Certains de ces dispositifs ont un mode de fonctionnement reposant sur la mesure en un seul point, c'est-à-dire près de la source de gaz ou au milieu du conduit de la canule, de diverses grandeurs physiques, principalement la pression. Pour ces dispositifs, le signal venant de la source de gaz riche en oxygène (i.e. le débit de gaz) et le signal venant du patient (i.e. la respiration) sont souvent difficiles à séparer. Ceci oblige dès lors à utiliser des plages de fonctionnement réduites et conduit à de fortes imprécisions ou incertitudes de mesure (cf Figure 3). Par exemple, dans certains cas, le patient peut être considéré par l'appareil de suivi comme 'présent' alors qu'en réalité, il n'y a que la source de gaz de branchée et que le patient est absent ou non relié au système de délivrance de gaz respiratoire. Les autres dispositifs utilisent des canules doubles lumen. Dans ce cas, l'un des deux conduits de la canule est utilisé pour faire passer l'oxygène jusqu'à la sortie de la canule. Ce conduit est connecté à l'appareil de monitoring sur un connecteur relié à un tuyau traversant l'appareil. En entrée de ce tuyau est connecté le tuyau venant de la source d'oxygène. Le tuyau est équipé d'un capteur de pression et/ou de débit. L'autre conduit est connecté à l'appareil de monitoring sur un connecteur relié à un capteur de pression embarqué dans l'appareil de monitoring. L'analyse du signal mesuré par ce capteur permet de détecter la respiration d'un patient sans être gêné par les perturbations de la source d'oxygène. Mais les canules doubles lumen, parce qu'elles sont plus chères, sont moins nombreuses et moins diversifiées que les canules simples. Dans certains cas, il n'est donc pas possible d'adapter les canules au besoin du patient : le traitement en sera moins efficace ou le patient n'adhérera pas à son traitement. Par ailleurs, certaines sources d'oxygène à valve à la demande nécessitent d'être reliée au deuxième conduit d'une canule double lumen. Dans ce cas, l'appareil de monitoring ne fonctionnera pas : le deuxième conduit ne sera pas connecté au capteur de pression embarqué et l'appareil ne détectera plus la respiration du patient. De plus, les systèmes actuels ne détectent souvent que l'observance, alors qu'il est nécessaire de connaitre non seulement l'observance du patient pour éventuellement l'accompagner plus dans son traitement mais aussi l'efficacité du traitement pris par le patient. Le problème qui se pose alors est de proposer un dispositif de suivi d'un traitement d'oxygénothérapie à domicile amélioré. La solution est un dispositif de suivi de l'observance d'un traitement d'oxygénothérapie comprenant : i) une canule nasale permettant d'alimenter les narines d'un patient en un gaz riche en oxygène, ii) une unité de mesure et de transmission de données agencée sur ou au niveau de la canule nasale comportant : . un ou plusieurs capteurs choisis parmi un capteur de pression, un capteur de température et un capteur de concentration en CO2 aptes à et conçus pour obtenir des données brutes de mesure de pression, de température et/ou de concentration en CO2, et . un premier système de transmission de données apte à et conçu pour transmettre les données de mesure brutes mesurées par le ou lesdits capteurs, et iii) une unité d'acquisition et de traitement de données comprenant : . un algorithme d'analyse permettant de recueillir les données de mesure brutes émises par le système de transmission de données et de traiter lesdites données brutes pour obtenir des données de mesure traitées, . et un deuxième système de transmission de données apte à et conçu pour transmettre tout ou partie des données de mesure brutes et des données de mesure traitées par l'algorithme d'analyse, vers au moins un dispositif de réception de données distant. Selon le cas, le dispositif de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - l'unité de mesure et de transmission de données comprend plusieurs capteurs choisis parmi un capteur de pression, un capteur de température et un capteur de concentration en CO2. - la canule nasale est raccordée fluidiquement à au moins un conduit souple d'amenée de gaz. - le premier système de transmission de données et/ou le deuxième système de transmission de données comprennent une antenne émettrice, de préférence ayant une portée de plusieurs mètres. - l'unité d'acquisition et de traitement de données comprend un microprocesseur et/ou une mémoire de stockage de données. - l'unité d'acquisition et de traitement de données comprend un boitier comportant l'algorithme d'analyse et le deuxième système de transmission de données. - le ou les capteurs de pression, de température et/ou de concentration en CO2 sont aptes à et conçus pour obtenir des données brutes de mesure de pression, de température et/ou de concentration en CO2, et pour les convertir en signaux électriques de pression, de température et/ou de concentration en CO2, respectivement. - il comprend une source d'énergie électrique alimentant l'unité de mesure et de transmission de données en courant électrique. - le premier système de transmission de données comprend un microprocesseur apte à opérer un filtrage ou un moyennage des données brutes. Par ailleurs, l'invention concerne aussi une installation d'oxygénothérapie comprenant un dispositif de suivi de l'observance d'un traitement d'oxygénothérapie selon l'invention ; et un dispositif de réception de données distant coopérant avec l'unité d'acquisition et de traitement de données du dispositif de suivi de l'observance. De préférence, le dispositif de réception de données distant comprend un serveur. La présente invention va maintenant être mieux comprise grâce aux explications suivantes données en références aux Figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 représente une vue schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif de suivi de l'observance d'un traitement d'oxygénothérapie selon la présente invention ; - la Figure 2 représente une vue schématique du dispositif de la Figure 1 porté par un patient et sa coopération avec les autres composants d'une installation selon l'invention ; et - la Figure 3 montre les différences de signal de pression existant en divers sites de la canule d'amenée d'oxygène. La Figure 1 schématise un mode de réalisation d'un dispositif de suivi de l'observance d'un traitement d'oxygénothérapie selon la présente invention. Celui-ci comprend une canule nasale 1 permettant d'alimenter les narines d'un patient en un gaz riche en oxygène, par l'intermédiaire de deux expansions ou embouts 14, 15 venant se positionner à l'intérieur des narines du patient. La canule nasale 1 est creuse et est alimentée par un gaz riche en oxygène grâce à un conduit souple 10 d'alimentation en gaz reliant fluidiquement une source de gaz riche en oxygène, telle une bouteille d'oxygène (non schématisée), à la canule nasale 1. Le conduit souple 10 vient se connecter sur la source de gaz grâce à un connecteur 16 situé à son extrémité amont. Dans le mode de réalisation présenté en Figure 1, le conduit souple 10 se ramifie (en 11) en deux sous-conduits 12, 13 venant chacun se raccorder, via leur extrémité aval, à la canule nasale 1 pour amener de l'oxygène à la canule 1 et donc à chacun des embouts 14, 15. Toutefois, selon un autre mode de réalisation, on peut aussi utiliser une canule 1 dont le conduit d'alimentation 10 ne se ramifie pas et vient se raccorder uniquement d'un côté de la canule 1. Selon l'invention, on agence une unité de mesure et de transmission de données 2 sur ou au niveau, c'est-à-dire à proximité immédiate ou dans la région, de la canule nasale 1. De préférence, l'unité de mesure et de transmission de données 2 et la canule 1 sont solidaires l'une de l'autre. Celle unité de mesure et de transmission de données 2 comporte au moins un et de préférence une combinaison de plusieurs capteurs, à savoir un capteur de pression, un capteur de température, un capteur de concentration en CO2 ou en 02 et/ou un capteur d'accélération. Les mesures prises par cette unité 2 peuvent permettre de détecter la respiration du patient et/ou son activité. Les capteurs de l'unité 2 permettant de réaliser des mesures de pression, de température, de concentration en CO2 ou d'02 et/ou d'accélération, et/ou de capacité au niveau de la canule nasale 1, donc au plus près du patient. Une fois mesurées, ces informations ou données brutes de mesure de pression, de température, de concentration en CO2 ou en 02 et/ou d'accélération, et/ou de capacité sont converties en signaux électriques qui sont transmis ensuite par un premier système de transmission de données, de préférence intégré à l'unité 2. Ce premier système de transmission de données comprend par exemple un microprocesseur qui peut gérer un premier traitement des données brutes tel qu'un filtrage ou moyennage, et une antenne à courte portée, par exemple d'une portée de quelques mètres. La transmission se fait par exemple sur le mode radio-fréquence ou acoustique 30 (SAW ou ultrason). L'énergie nécessaire aux mesures et à la transmission des données peut être apportée par des fils intégrés directement dans la canule 1 et reliés à l'autre bout à une source d'énergie, mais de préférence par une unité de récupération d'énergie qui peut être une unité de récupération d'énergie mécanique, par exemple via un transducteur qui transforme l'énergie vibratoire d'une micropoutre en courant électrique, ou une unité de récupération d'énergie de rayonnement, par exemple via un transducteur qui transforme l'énergie d'ondes RF ou acoustiques ou d'ultrasons en courant électrique. Les données brutes sont recueillies et traitées au sein d'une unité 3 d'acquisition et de traitement de données située à distance de la canule nasale 1. Au sein de l'unité 3 d'acquisition et de traitement de données, encore appelé boitier d'acquisition, un algorithme d'analyse 4 permet de recueillir les données de mesure brutes émises par le système de transmission de données et de les traiter pour obtenir des données de mesure traitées, qui sont ensuite transmises par un deuxième système 5 de transmission de données. En fait, le deuxième système 5 de transmission de données est apte à et conçu pour transmettre les données de mesure brutes et/ou des données de mesure traitées par l'algorithme d'analyse, vers au moins un dispositif de réception 6 de données distant, tel un serveur distant où elles peuvent être traitées, stockées... Dans ce deuxième système de transmission 5 de données, la transmission se fait 20 par exemple sur le mode GPRS, ou bien par écriture des données sur une carte SD qui peut ensuite être lue sur un PC ou par un système capable de transmettre automatiquement les données vers le dispositif de réception de données distant, tel un serveur distant. L'idée est donc d'utiliser un ou plusieurs capteurs aussi discrets que possibles, 25 agencés directement sur la canule 1 et communiquant avec un boitier d'acquisition adapté, c'est-à-dire l'unité 3. Ce boitier 3 peut être complètement déporté loin du patient, par exemple sur ou au niveau de la source de gaz, soit porté par le patient. Il peut contenir un ou des capteurs de pression et/ou de débit et/ou d'accélération. Dans le cas de capteurs de pression et/ou de débit, le dispositif de l'invention est 30 équipé d'un conduit le traversant, et de connecteurs pneumatiques compatibles avec les tuyaux et canules à oxygène à chaque bout. Le flux d'oxygène provenant de la source traverse le boitier par ce conduit. Les capteurs sont soit jetables, au même titre que la canule 1, soit désinfectables, c'est-à-dire stérilisables, et donc réutilisables. Dans les deux cas, ils peuvent être montés sur n'importe quelle canule 1. S'ils sont désinfectables et/ou stérilisables, ils doivent pouvoir être démontés et ils doivent être protégés par un gel ou une membrane, de type Gore-TexTM par exemple, supportant la désinfection sans gêner la mesure. L'unité de mesure 2 est par exemple équipée d'une aiguille lui permettant de percer la canule 1 afin que le ou les capteur(s) puisse(nt) réaliser des mesures des caractéristiques du gaz à l'intérieur de la canule. Les deux unités de mesures sont équipées de bagues leur permettant d'être attachées et éventuellement détachées de la canule 1. Les bagues ainsi que les capteurs doivent être recouvert d'un matériau confortable pour le patient. Comme schématisé en Figure 1, on peut utiliser un boitier 3 permettant l'enregistrement des données et leur transmission, comprenant un micro-processeur à algorithme 4, une puce mémoire permettant d'enregistrer tout ou partie des données brutes et/ou traitées, une antenne radiofréquence 7 permettant d'assurer la transmission sans fil des données brutes ou traitées et l'alimentation de l'unité de mesure si celle-ci est alimentée par une unité de récupération d'énergie de type RF, et une batterie 8 permettant au système de fonctionner en totale autonomie. La batterie 8 peut être rechargeable soit simplement via une prise d'alimentation qui peut être branchée directement au secteur, lorsque ce boitier 3 est complètement déporté du patient, soit par induction, soit via une prise d'alimentation associée au connecteur pneumatique lorsque ce boitier 3 est porté par le patient et qu'il est équipé d'un conduit le traversant. Dans ce dernier cas, le tuyau 10 reliant la source d'oxygène au patient intégrera un fil d'alimentation électrique qui est relié, côté source, au secteur. La Figure 2 schématise le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention, en particulier la transmission des données entre les différents éléments ou unités, lorsque ledit dispositif selon l'invention équipe un patient 20. Comme on le voit, les informations ou données de type pression, température, teneur en CO2 ou en 02, capacité et/ou accélération sont mesurées par un ou des capteurs situées sur la canule 1 alimentant le patient 20 en oxygène provenant d'une source d'oxygène soit fixe 18, soit mobile 17, telle une petite bouteille d'oxygène ambulatoire. Les données ainsi recueillies sont ensuite transmises au boitier 3 faisant office d'unité d'acquisition et de traitement de données. Ce boitier 3 est agencé à distance de la canule 1. Par exemple, il peut être agencé sur le conduit flexible 10 acheminant le gaz riche en oxygène, tel de l'oxygène pur, depuis la source d'oxygène 17, 18 jusqu'à la canule nasale 1 alimentant les voies aériennes nasales du patient 20, ou le cas échéant sur l'une ou l'autre des sources d'oxygène 17, 18. Le boitier 3 peut lui-même mesurer des données de pression et/ou de débit et/ou d'accélération. Il peut, après acquisition et/ou réception des données brutes, les stocker sous forme brute et par ailleurs les traiter au moyen d'un algorithme d'analyse approprié pour obtenir des données de mesure traitées qui peuvent à leur tour être stockées et/ou émises par un deuxième système de transmission de données 5 interne au boitier 3. Les données de pression, température et/ou teneur en CO2 ou en 02 mesurées sur l'unité de mesure 2 peuvent être mémorisées sur une période tampon d'au moins 30 sec, par exemple de 1 min ou plus. Les données mémorisées pourront être filtrées pour supprimer toute perturbation due à l'environnement. La détection de la respiration d'un patient est déduite de la variation d'au moins une de ces données pendant la période tampon. Puis un algorithme, par exemple comprenant des composantes de type FFT, est appliqué à ou aux données mémorisées pour en déduire la fréquence respiratoire moyenne et maximale. Les données d'accélération mesurées sur l'unité de mesure 2 ou dans le boitier 3 sont mémorisées sur une période tampon, par exemple 1 min. Des indicateurs du niveau d'activité sont calculés à partir de ces données, par exemple le signal « magnitude vector » (vecteur magnitude), et/ou le signal « magnitude area » (aire de magnitude), et/ou la moyenne, et/ou l'écart type, et/ou la variance. Ces indicateurs d'activités sont ensuite comparés à des seuils fixés expérimentalement en fonction des niveaux d'activité qu'il faut détecter : au repos, en activité, assis, allongé, etc. Les données de pression et/ou de débit mesurées dans le boitier 3 sont mémorisées sur une période tampon, par exemple 6 sec. La moyenne de ces valeurs est calculée et on en déduit la présence ou non d'un débit d'oxygène et éventuellement la valeur de ce débit d'oxygène. Tout ou partie des données de mesure brutes et/ou des données de mesure traitées sont alors envoyés vers au moins un dispositif de réception de données distant, en particulier vers un serveur ou analogue où elles sont conservées et utilisées par la suite pour déterminer si le patient 20 observe bien son traitement et si ce traitement est efficace. En d'autres termes, une ou deux unités de mesure et de transmission de données 2 sont agencées sur la canule nasale 1 et comportant un (ou plusieurs) capteur de pression, de température, de concentration en CO2 ou d'02, de capacité, d'accélération ou une combinaison de ceux-ci. Ces capteurs sont sans batterie et puisent leur énergie d'une source externe, c'est-à-dire de fils intégrés dans la canule 1 ou d'une unité de récupération d'énergie. Par ailleurs, l'unité d'acquisition 3 située sur le patient ou éloignée/distante du patient, a la capacité de traiter les données recueillies avec un algorithme 4 d'analyse approprié, c'est-à-dire un logiciel de téléchargement des données traitées et brutes, et possède en outre un moyen de communication 5 capable de transmettre les informations à un serveur distant 6. L'unité d'acquisition 3 peut également être équipée de capteurs pour compléter les données recueillies par l'unité canule nasale, par exemple débit, pression et/ou 20 accélération. Par ailleurs, la Figure 3 représente les différences de signal de pression existant en divers sites de la canule d'amenée d'oxygène. Comme on le voit, le signal de pression est d'autant plus précis et exploitable qu'il est mesuré à proximité du patient 20. Le fait que l'on mesure le signal au niveau du nez permet d'obtenir un signal 25 patient plus fort que le signal lorsqu'il est mesuré au niveau de la source de gaz 17, 18 ou entre la source de gaz et la canule. Ceci permet dès lors de bien comprendre l'intérêt du dispositif selon la présente invention dont le ou les capteurs 2 sont situés au niveau du nez, c'est-à-dire sur la canule 1, et qui communique avec un boitier d'acquisition 3 placé plus loin, par exemple soit sur 30 le conduit 10 amenant le gaz à la canule 1, soit externe à l'équipement médical. En fait, le fait que les capteurs 2 soient situés près du patient permet d'amplifier le signal « patient » par rapport au signal au niveau de la source de gaz 17, 18, et donc facilite leur séparation et l'analyse qui en découle. En effet, ce sont les variations du signal patient qui sont intéressantes et doivent être exploitées pour en déduire la respiration du patient, les périodes de respiration par la bouche, la fréquence respiratoire du patient. Se placer juste à la naissance de ce signal permet donc de s'affranchir de la gêne occasionnée par la source de gaz 17, 18 que l'on observe généralement lorsque le (les) capteur(s) est placé sur le conduit 10 arrivant à la canule 1 à mi chemin entre le patient 20 et la source de gaz 17, 18. Le dispositif et l'installation selon l'invention permettent d'améliorer considérablement le suivi de l'observance d'un traitement d'oxygénothérapie à domicile d'un patient, c'est-à-dire un traitement mis en oeuvre en dehors de l'hôpital, notamment au domicile du patient. REVENDICATIONS1. Dispositif de suivi de l'observance d'un traitement d'oxygénothérapie comprenant : i) une canule nasale (1) permettant d'alimenter les narines d'un patient en un gaz riche en oxygène, ii) une unité de mesure et de transmission de données (2) agencée sur ou au niveau de la canule nasale (1) comportant : . un ou plusieurs capteurs choisis parmi un capteur de pression, un capteur de 10 température et un capteur de concentration en CO2 aptes à et conçus pour obtenir des données brutes de mesure de pression, de température et/ou de concentration en CO2, et . un premier système de transmission de données apte à et conçu pour transmettre les données de mesure brutes mesurées par le ou lesdits capteurs, et iii) une unité d'acquisition et de traitement de données (3) comprenant : 15 . un algorithme d'analyse (4) permettant de recueillir les données de mesure brutes émises par le système de transmission de données et de traiter lesdites données brutes pour obtenir des données de mesure traitées, et . un deuxième système de transmission de données (5) apte à et conçu pour transmettre tout ou partie des données de mesure brutes et des données de mesure traitées 20 par l'algorithme d'analyse (4), vers au moins un dispositif de réception de données distant (6). 2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de mesure et de transmission de données (2) comprend plusieurs capteurs choisis parmi 25 un capteur de pression, un capteur de température et un capteur de concentration en CO2. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canule nasale (1) est raccordée fluidiquement à au moins un conduit souple (10, 12, 13) d'amenée de gaz. 30 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier système de transmission de données et/ou le deuxième système de transmission de données (5) comprennent une antenne émettrice, de préférence ayant une portée de plusieurs mètres. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'acquisition et de traitement de données (3) comprend un microprocesseur et/ou une mémoire de stockage de données. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'acquisition et de traitement de données (3) comprend un boitier comportant l'algorithme d'analyse (4) et le deuxième système de transmission de données (5). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les capteurs de pression, de température et/ou de concentration en CO2 sont aptes à et conçus pour obtenir des données brutes de mesure de pression, de température et/ou de concentration en CO2, et pour les convertir en signaux électriques de pression, de température et/ou de concentration en CO2, respectivement. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une source d'énergie électrique alimentant l'unité de mesure et de transmission de données (2) en courant électrique. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier système de transmission de données comprend un microprocesseur apte à opérer un filtrage ou un moyennage des données brutes. 10. Installation d'oxygénothérapie comprenant : - un dispositif de suivi de l'observance d'un traitement d'oxygénothérapie selon l'une revendications 1 à 9 ; et- un dispositif de réception de données distant (6) coopérant avec l'unité d'acquisition et de traitement de données (3) du dispositif de suivi de l'observance. 11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif de réception de données distant (6) comprend un serveur.