Brevet FR3059539A1 — publié le 20180608

PROCEDE D'EVALUATION D'UN ETAT DE SOMMEIL Domaine technique L'invention se rapporte au domaine technique de l'analyse du sommeil, plus précisément à 5 l'évaluation d'un état de sommeil à partir de données issues d'un accéléromètre. L'invention trouve notamment son application dans le domaine médical en tant que méthode de recueil et d'analyse de données pouvant être utile à l'établissement ultérieur d'un diagnostic. Bien entendu, l'invention n'est pas une méthode de diagnostic dans la mesure où aucun tableau clinique n'est associé à l'évaluation de l'état de sommeil. 10 L'invention trouve également son application dans le domaine du bien-être pour le grand public lorsqu'une personne a besoin de mieux comprendre la structuration de son sommeil. Etat de la technique antérieure Un procédé d'évaluation d'un état de sommeil d'une personne durant une période 15 d'évaluation, connu de l'état de la technique, notamment du document WO 2014/19678 (ci-après D1), comporte les étapes : ao) équiper la personne d'un accéléromètre fournissant des données relatives à des mouvements de la personne ; bo) acquérir les données de l'accéléromètre sur au moins une période d'acquisition 20 pendant la période d'évaluation ; co) calculer une valeur représentative de l'état de sommeil à partir des données acquises lors de l'étape bo) ; do) comparer les valeurs calculées lors de l'étape co) à des valeurs références pour évaluer l'état de sommeil. 25 Le procédé de D1 comporte en outre une étape d'étalonnage (« calibration» en langue anglaise) de l'accéléromètre consistant à prévoir un étalonneur dynamique 430 (« dynamic calibrator» en langue anglaise) configuré pour corriger les valeurs acquises lors de l'étape bo) (cf. §0042), en particulier les problèmes de décalage (« offset» en langue anglaise) et d'échelle (« scakng» en langue anglaise). L'étalonnage de l'accéléromètre s'effectue donc 30 concomitamment à l'acquisition des données lors de l'étape bo). Un tel procédé de l'état de la technique n'est pas entièrement satisfaisant en termes de facilité de mise en oeuvre de l'étalonnage de l'accéléromètre, et de précision dans l'évaluation de l'état de sommeil. En effet, l'étalonneur dynamique 430 de D1 comporte un nombre important d'éléments (« range determiner» 505, « boundag-value determiner» 510, « incremental-o set 3059539 2 determiner» 515, « offset corrector» 520, « scaling corrector» 525 ; cf. fig. 5, §0048), consommant des ressources de calcul, et avec une mise en oeuvre mathématique complexe nécessitant la résolution de nombreuses équations (§0049 à §0052), ce qui n'est pas compatible avec les exigences d'un traitement en embarqué, des contraintes de durée de batterie et de coût de fabrication (nécessité de prévoir des composants plus coûteux). En outre, l'étalonnage de l'accéléromètre dans Dl ne tient pas compte de paramètres propres à la personne (e.g. corpulence -taille et poids-, force physique...) ou encore de paramètres liés à l'environnement de sommeil de la personne (e.g. lit, matelas...), ce qui nuit à la précision et à la fiabilité de l'évaluation de l'état de sommeil. Il est également connu de l'état de la technique, notamment du document US 6,997,882 (ci-après D2), d'étalonner un accéléromètre par l'intermédiaire d'un ensemble de poses statiques (« stationay calibration poses» en langue anglaise) à effectuer par la personne antérieurement à la phase d'acquisition de données. L'étalonnage de l'accéléromètre dans D2 n'est pas entièrement satisfaisant dans la mesure où il ne tient pas compte de l'influence du comportement dynamique de la personne pour l'attribution de valeurs de référence, ce qui nuit à la précision et à la fiabilité de l'évaluation de l'état de sommeil. Par exemple, plus le ratio force physique / corpulence de la personne est élevé, plus l'accélération de référence à considérer doit être élevée. Exposé de l'invention L'invention vise à remédier en tout ou partie aux inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'évaluation d'un état de sommeil d'une personne durant une période d'évaluation, comportant les étapes successives : a) équiper la personne d'un accéléromètre avant la période d'évaluation, l'accéléromètre 25 fournissant des données relatives à des mouvements de la personne ; b) obtenir des données de référence de l'accéléromètre sur une période de référence à partir de mouvements prédéterminés effectués par la personne ; c) établir au moins un seuil, discriminant deux états de sommeil, à partir des données de référence obtenues lors de l'étape b) ; 30 d) équiper la personne de l'accéléromètre pendant la période d'évaluation ; e) acquérir les données de l'accéléromètre sur au moins une période d'acquisition pendant la période d'évaluation ; f) comparer les données acquises lors de l'étape e) au seuil établi lors de l'étape c). 3059539 3 Ainsi, un tel procédé selon l'invention permet d'obtenir, grâce aux étapes a) à c), un étalonnage de l'accéléromètre simple à mettre en oeuvre, et fiable. En effet, la fiabilité de l'évaluation de l'état de sommeil est accrue relativement à Dl car les mouvements prédéterminés effectués par la personne lors de l'étape b), antérieurement à la phase 5 d'acquisition de l'étape e), peuvent tenir compte des paramètres propres à la personne (e.g. corpulence -taille et poids-, force physique...) ou encore de paramètres liés à l'environnement de sommeil de la personne (e.g. lit, matelas...). En outre, contrairement à Dl, le(s) seuil(s) de référence sont obtenus lors de l'étape c) à partir de l'étalonnage de l'accéléromètre lors de l'étape b). Par ailleurs, l'étalonnage de l'accéléromètre est simple à 10 mettre en oeuvre dans l'invention car il implique essentiellement des mouvements prédéterminés à effectuer par la personne. L'étalonnage de l'accéléromètre dans l'invention ne nécessite donc pas les calculs complexes de Dl pour corriger les données de l'accéléromètre. Enfin, contrairement à D2, la personne effectue lors de l'étape b) des mouvements prédéterminés et non des poses statiques prédéterminées, ce qui permet de tenir compte de 15 l'influence du comportement dynamique de la personne pour l'attribution de valeurs de référence plus pertinentes. Le procédé selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. 20 Selon une caractéristique de l'invention, les mouvements prédéterminés effectués par la personne lors de l'étape b) sont répétés plusieurs fois durant la période de référence. Ainsi, un avantage procuré est l'amélioration de la pertinence des données de référence au fur et à mesure des répétitions du protocole de mouvements prédéterminés, et ce jusqu'à 25 l'obtention de données de référence stables. Les inventeurs ont constaté un phénomène d'apprentissage de la personne au cours de l'exécution des mouvements prédéterminés. Selon une caractéristique de l'invention, les mouvements prédéterminés effectués par la personne lors de l'étape b) consistent à : 30 - adopter une position de départ dans laquelle la personne est allongée sur le dos dans un lit ; - effectuer une première rotation de sorte que la personne s'étend sur un premier côté ; - effectuer une rotation inverse à la première rotation de manière à adopter la position de départ ; 3059539 4 - effectuer une deuxième rotation de sorte que la personne s'étend sur un deuxième côté opposé au premier côté ; - effectuer une rotation inverse à la deuxième rotation de manière à adopter la position de départ. 5 Ainsi, un avantage procuré est la prise en compte, pour l'étalonnage de l'accéléromètre, à la fois de : - paramètres propres à la personne (corpulence -taille et poids-, force physique) lors des rotations successives ; et de - paramètres liés à l'environnement de sommeil de la personne (lit, type de soutien offert 10 par le matelas -ferme ou souple-) lors des rotations successives et dans la position de départ. En outre, ce protocole de mouvements prédéterminés est intuitif à exécuter pour la personne car il s'agit de positions de sommeil naturelles (personne allongée sur le dos et étendue sur les côtés), et ce quelle que soit la morphologie de la personne. 15 Selon une caractéristique de l'invention, les mouvements prédéterminés sont dictés à la personne lors de l'étape b) par une application mobile communiquant avec l'accéléromètre. Ainsi, un avantage procuré est de faciliter l'exécution du protocole de mouvements prédéterminés lors de l'étape b) afin de guider au mieux la personne, par exemple via un ordiphone où l'application mobile est installée. 20 Par « ordiphone », on entend un appareil électronique mobile qui assure par voie radioélectrique des fonctions de communication, telles que la téléphonie ou l'accès à l'internet, et également des fonctions informatiques ou multimédias. Il est à noter que la fonction de téléphonie n'est pas nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le terme ordiphone couvre ainsi notamment un téléphone intelligent (« smartphone» en langue anglaise) ou encore une tablette. Selon une caractéristique de l'invention, l'accéléromètre équipant la personne lors des étapes a) et d) est disposé sur le tronc de la personne, de préférence sur le thorax de la personne. Ainsi, un avantage procuré est d'améliorer la fiabilité de l'évaluation de l'état de sommeil par rapport à des positions de l'accéléromètre autour du poignet, sur un bras ou encore sur une jambe. En effet, il existe en particulier des bruits résiduels au niveau des bras et du poignet. Il a été observé des erreurs de l'ordre d'une heure avec les produits d'actimétrie. Par « tronc », on entend la partie du corps humain qui s'étend depuis le cou jusqu'à la base 35 du ventre, incluant la ceinture. 3059539 5 Selon une caractéristique de l'invention, l'étape c) consiste à établir un premier seuil noté Si et un deuxième seuil noté Sz, discriminant trois états de sommeil, à partir des données de référence obtenues lors de l'étape b) ; l'étape f) consistant à comparer les données acquises 5 lors de l'étape e) aux premier et deuxième seuils établis lors de l'étape c). Ainsi, un avantage procuré est de discriminer simplement, à l'aide de deux seuils, trois états de sommeil. Les trois états de sommeil discriminés sont préférentiellement l'état de sommeil éveillé, l'état de sommeil calme et l'état de sommeil agité. 10 Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comporte des étapes b1) et et) consistant à normaliser les données relatives aux mouvements de la personne fournies par l'accéléromètre respectivement sur la période de référence et sur la période d'acquisition ; l'étape b1) étant exécutée avant l'étape c) ; l'étape et) étant exécutée avant l'étape f). Ainsi, un avantage procuré est de faciliter le traitement des données de référence obtenues 15 lors de l'étape b) et le traitement des données acquises lors de l'étape e). Selon une caractéristique de l'invention, l'accéléromètre équipant la personne lors des étapes a) et d) est un accéléromètre à trois axes fournissant des données notées x, y, z relatives aux mouvements de la personne selon les trois axes respectifs ; 20 le procédé comportant des étapes bz) et ez) consistant à calculer une magnitude notée M selon la formule M = Nix2 + y2 + z2 ; l'étape bz) étant exécutée avant l'étape c) ; l'étape ez) étant exécutée avant l'étape f). Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comporte une étape e3) consistant à 25 calculer un ratio, noté oc, vérifiant oc=n/N ; où : - n est le nombre d'occurrences où les magnitudes M calculées lors de l'étape ez) dépassent une valeur de référence, notée REFA, issue des données de référence obtenues lors de l'étape b), - N est le nombre total d'échantillons de données acquises sur la période d'acquisition lors 30 de l'étape e) ; l'étape f) consistant à : - qualifier l'état de sommeil de calme si a S2 ; - qualifier l'état de sommeil d'agité si Si S2 ; - qualifier l'état de sommeil d'agité si Si REVENDICATIONS1. Procédé d'évaluation d'un état de sommeil d'une personne (1) durant une période d'évaluation, comportant les étapes successives : a) équiper la personne (1) d'un accéléromètre (2) avant la période d'évaluation, l'accéléromètre (2) fournissant des données relatives à des mouvements de la personne (1) ; b) obtenir des données de référence de l'accéléromètre (2) sur une période de référence à partir de mouvements prédéterminés effectués par la personne (1) ; c) établir au moins un seuil, discriminant deux états de sommeil, à partir des données de 10 référence obtenues lors de l'étape b) ; d) équiper la personne (1) de l'accéléromètre (2) pendant la période d'évaluation ; e) acquérir les données de l'accéléromètre (2) sur au moins une période d'acquisition pendant la période d'évaluation ; f) comparer les données acquises lors de l'étape e) au seuil établi lors de l'étape c). 15 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les mouvements prédéterminés effectués par la personne (1) lors de l'étape b) sont répétés plusieurs fois durant la période de référence. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les mouvements prédéterminés 20 effectués par la personne (1) lors de l'étape b) consistent à : - adopter une position de départ dans laquelle la personne (1) est allongée sur le dos dans un lit (3) ; - effectuer une première rotation de sorte que la personne (1) s'étend sur un premier côté ; 25 - effectuer une rotation inverse à la première rotation de manière à adopter la position de départ ; - effectuer une deuxième rotation de sorte que la personne (1) s'étend sur un deuxième côté opposé au premier côté ; - effectuer une rotation inverse à la deuxième rotation de manière à adopter la position de 30 départ. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les mouvements prédéterminés sont dictés à la personne (1) lors de l'étape b) par une application mobile (4) communiquant avec l'accéléromètre (2). 35 3059539 14 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'accéléromètre (2) équipant la personne (1) lors des étapes a) et d) est disposé sur le tronc (20) de la personne (1), de préférence sur le thorax (200) de la personne (1). 5 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape c) consiste à établir un premier seuil noté S1 et un deuxième seuil noté S2, discriminant trois états de sommeil, à partir des données de référence obtenues lors de l'étape b) ; l'étape f) consistant à comparer les données acquises lors de l'étape e) aux premier et deuxième seuils établis lors de l'étape c). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, comportant des étapes b1) et et) consistant à normaliser les données relatives aux mouvements de la personne (1) fournies par l'accéléromètre (2) respectivement sur la période de référence et sur la période d'acquisition ; l'étape b1) étant exécutée avant l'étape c) ; l'étape et) étant exécutée avant l'étape f). 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'accéléromètre (2) équipant la personne (1) lors des étapes a) et d) est un accéléromètre (2) à trois axes fournissant des données notées x, y, z relatives aux mouvements de la personne (1) selon les trois axes respectifs ; le procédé comportant des étapes b2) et e2) consistant à calculer une magnitude notée M selon la formule M = -\/x2 + y2 + z2 ; l'étape b2) étant exécutée avant l'étape c) ; l'étape e2) étant exécutée avant l'étape f). 9. Procédé selon la revendication 8 en combinaison avec la revendication 6, comportant une étape e3) consistant à calculer un ratio, noté 1, vérifiant oc=n/N ; où : - n est le nombre d'occurrences où les magnitudes M calculées lors de l'étape e2) dépassent une valeur de référence, notée REFA, issue des données de référence obtenues lors de l'étape b), - N est le nombre total d'échantillons de données acquises sur la période d'acquisition lors de l'étape e) ; l'étape f) consistant à : - qualifier l'état de sommeil de calme si a S2 ; - qualifier l'état de sommeil d'agité si Si 10. Capteur (5) destiné à équiper une personne (1) pour évaluer un état de sommeil, comportant : - une carte électronique (50), munie d'un accéléromètre (2), et d'une pile d'alimentation au moins partiellement ferromagnétique ; 5 - un boîtier (5a) renfermant la carte électronique (50), et destiné à recouvrir une surface extérieure (60) d'un habit (6) de la personne (1) ; - une partie aimantée (5b), destinée à recouvrir une surface intérieure de l'habit (6) de la personne (1), et agencée en regard du boîtier (5a) ; la partie aimantée (5b) étant configurée pour coopérer avec la pile d'alimentation de manière à maintenir en position le boîtier (5a). 10