Brevet FR3050633A1 — publié le 20171103

Procédé d'évaluation d'un facteur de cohérence cardiaque La présente invention concerne un procédé d'évaluation d'un facteur de cohérence cardiaque d'un individu. La notion de cohérence cardiaque renvoie à un état dit de « cohérence cardiaque », qui est un état particulier de la fréquence cardiaque, dans lequel le système cardiovasculaire présente une forme de résonance avec la respiration. Il a ainsi pu être observé que dans cet état de cohérence cardiaque, les systèmes nerveux, cardiovasculaire, hormonal et immunitaire travaillent de manière harmonieuse et efficiente. Dans certains domaines d'activité, notamment dans le secteur militaire, dans le secteur médical et pour les sportifs de haut-niveau, cet état de cohérence cardiaque est utilisé pour l'amélioration de la performance, pour le traitement de traumatismes, pour la formation des personnels susceptibles d'être confrontés à des situations critiques, pour l'augmentation de la résistance aux chocs émotionnels, etc. Afin de déterminer si un individu se trouve dans un état de cohérence cardiaque ou non, il est couramment utilisé d'opérer une mise en regard de données cardiaques et de données respiratoires de l'individu. Cette manière de procéder présente des inconvénients. En effet, cette détermination repose sur une acquisition de données physiologiques mettant en oeuvre des équipements onéreux et encombrants, ce qui se traduit par des contraintes fortes pesant sur les circonstances dans lesquelles l'obtention et le traitement des données acquises peuvent être réalisé, ainsi que sur la plage temporelle au cours de laquelle l'activité cardiaque de l'individu peut être analysée. Aussi, l'invention vise à améliorer la situation. A cet effet, l'invention concerne un procédé d'évaluation d'un facteur de cohérence cardiaque d'un individu, dans lequel : on détermine à partir d'un signal d'activité cardiaque de l'individu représentatif de pulsations cardiaques, des intervalles de temps entre lesdites pulsations cardiaques, et 3050633 2 on détermine le facteur de cohérence cardiaque en fonction des intervalles de temps entre lesdites pulsations cardiaques. Selon un aspect de l'invention, pour la détermination du facteur de cohérence cardiaque, pour chaque intervalle de temps de tout ou partie des intervalles de temps entre lesdites pulsations 5 cardiaques, on détermine une fréquence cardiaque pour l'intervalle de temps considéré à partir de l'inverse dudit intervalle de temps considéré. Selon un aspect de l'invention, la fréquence cardiaque d'un intervalle de temps considéré est déterminée à partir de la relation : 1000 * 60 BPM(n) = I(n) où 1(n) est l'intervalle de temps considéré, n indexe les intervalles de temps entre les 10 pulsations cardiaques, et BPM(n) est la fréquence cardiaque de l'intervalle 1(n). Selon un aspect de l'invention, pour la détermination du facteur de cohérence cardiaque, pour au moins un intervalle de temps auquel est associée une fréquence cardiaque, on détermine une fréquence cardiaque lissée à partir de ladite fréquence cardiaque et de la fréquence cardiaque associée à un intervalle de temps suivant ou précédent l'intervalle de temps 15 considéré. Selon un aspect de l'invention, pour la détermination du facteur de cohérence cardiaque, pour au moins un intervalle de temps associé à une fréquence cardiaque, on détermine une variation de la fréquence cardiaque à partir de la fréquence cardiaque associée audit intervalle de temps et de la fréquence cardiaque associé à un intervalle de temps précédant l'intervalle 20 de temps considéré. Selon un aspect de l'invention, la variation de la fréquence cardiaque est déterminée à partir de la relation : 11 si BPM/ (n) - BPIIII(n - 1) > 1 - V(n) = -1 si BPIVII(n) - BPIVII(n - 1) Tc1 et Tc(n - 1) 1 V(n) = -1 si BPIVII(n) - BPM/(n - 1) G -1 V (n - 1) sinon Où V(n) est la variation de la fréquence cardiaque lissée. Par exemple, on choisit V(1) = 1 Lors d'une étape S7, pour au moins un intervalle associé à une variation de fréquence cardiaque, on détermine un changement de variation noté CgtV(n) à partir de la variation de la 10 fréquence cardiaque. Le changement de variations CgtV(n) est par exemple déterminé à partir de la relation : CgtV(n) = 10 si V(n) = V (n - 1) 1 sinon Par exemple, on choisit CgtV(1) = O. Le paramètre de changement de variation fournit des informations sur les changements du signal SAC concernant un changement de monotonie de la fréquence cardiaque. 15 Lors d'une étape S8, pour au moins un intervalle de temps auquel est associé un changement de variation CgtV(n), on détermine un temps depuis le dernier changement de variations à partir du changement de variation. Par exemple, cette détermination est réalisée à partir de la relation : { Tc(n) = t(n) - t(n - 1) si CgtV(n) = 1 Tc(n - 1) + t(n) - t(n - 1) sinon 20 où Tc est le temps depuis le dernier changement de variation. Par exemple, on choisit Tc(1) = O. 3050633 14 La Figure 7 fournit une courbe illustrative des temps depuis le dernier changement de variation obtenus pour le signal SAC à partir duquel la courbe de la Figure 4 a été obtenue. Lors d'une étape S9, pour au moins un intervalle de temps associé à un temps depuis le dernier changement de variation Tc(n), on détermine un paramètre de points de cohérence 5 cardiaque à partir dudit temps depuis le dernier changement de variation. Pour ce faire, par exemple, si ce temps est compris entre 3 et 7 secondes, on suppose que la personne est en cohérence cardiaque, de sorte que son paramètre de points de cohérence cardiaque augmente. Par exemple, le paramètre est déterminé à partir de la relation : p(n) = si CgtV(n) = 11P1siTc(n - 1) > Tc1 et Tc(n - 1) P3>P2 et P1 40 et Si(n) G 55 n - j PS2(n - 1) * (n - j - 1) PS2(n) = 1 + PS2(n - 1) * (n - j - 1) sinon n - j PS3(n) = 100% - PS1(n) - PS2(n) Comme précédemment, j est par exemple pris égal à 9. Toutefois, de façon plus générale, j est avantageusement supérieur ou égal à 1, et est avantageusement compris entre 1 et 20. La Figure 8 illustre conjointement une courbe de variation du facteur de cohérence cardiaque et les variations des indicateurs ci-dessus pour le signal SAC à partir duquel la courbe de la 5 Figure 4 a été obtenue. Lors d'une étape S13, on génère un signal représentatif du facteur de cohérence cardiaque déterminé à partir du signal SAC. Ce signal est par exemple généré par le module MOD. Avantageusement, le signal est également représentatif d'au moins une partie des grandeurs déterminées lors des étapes précédentes. 10 Ce signal est par exemple utilisé lors de l'étape S13 pour l'affichage, via l'affichage AFF du terminal TERM, de tout ou partie des grandeurs déterminées lors des étapes précédentes et/ou une ou plusieurs grandeurs déterminées à partir des grandeurs ainsi déterminées. Par exemple, en référence à la Figure 9, on affiche une courbe de variation de la fréquence cardiaque ou de la fréquence cardiaque lissée sur l'intégralité du laps de temps du signal ACQ 15 (courbe BPM en partie haute à droite). Alternativement ou parallèlement, on affiche une courbe de variation du score de cohérence ou du score lissé, c'est-à-dire du facteur de cohérence, sur ce laps de temps (courbe S en partie basse à droite), ou bien sur l'ensemble des fenêtres de temps passées alors que l'acquisition est toujours en cours. En outre, alternativement ou parallèlement, on affiche un score moyen Sm de cohérence cardiaque 20 déterminé en tant que moyenne du score de cohérence cardiaque ou du facteur de cohérence cardiaque sur ce laps de temps (partie haute à gauche), ou bien sur l'ensemble des fenêtres de temps passées alors que l'acquisition est toujours en cours. Alternativement ou parallèlement, 3050633 17 on affiche également, pour chaque indicateur PS1 à PS3, une moyenne de la valeur de l'indicateur sur ce laps de temps, ou bien sur l'ensemble des fenêtres de temps passées alors que l'acquisition est toujours en cours. Ces moyennes sont par exemple affichées sous la forme d'un histogramme conjoint présentant trois portions respectivement associées à l'un 5 des indicateurs (milieu de Figure 9 en partie gauche). Avantageusement, lors d'une étape S14, on construit un exercice de respiration à destination de l'utilisateur et on soumet l'exercice de respiration à l'utilisateur, par exemple via l'affichage du terminal TERM. L'exercice proposé est configuré pour augmenter la cohérence cardiaque de l'individu. 10 Par exemple, l'exercice proposé à l'utilisateur comprend des instructions pour la mise en oeuvre d'une séquence comprenant des inspirations et des expirations. Optionnellement, il comprend une ou plusieurs phases d'apnée à poumons pleins, et/ou une ou plusieurs phases d'apnée à poumons vides, intervenant par exemple entre une inspiration et une expiration (ou l'inverse). Les consignes correspondant à ces éléments sont configurées pour intervenir à des 15 instants prévus pour augmenter la cohérence cardiaque de l'individu. Cette étape S14 se déroule par exemple parallèlement à l'étape d'acquisition, de sorte que le signal acquis rend compte de l'exercice de respiration et de son effet sur le facteur de cohérence cardiaque. Avantageusement, le procédé comprend en outre une étape 515 au cours de laquelle on invite 20 l'utilisateur à réaliser un exercice de respiration configuré pour augmenter le facteur de cohérence de l'individu en fonction du signal généré lors de l'étape S13. L'exercice est par exemple tel que décrit ci-dessus. Plus spécifiquement, lorsque le signal est représentatif du fait qu' au moins une grandeur déterminée à partir du facteur de cohérence cardiaque présente une valeur supérieure (ou 25 inférieure) à une valeur seuil prédéterminée, on invite l'utilisateur à réaliser l'exercice en question. La grandeur en question est par exemple le facteur de cohérence cardiaque. Alternativement, on considère la moyenne Sm du facteur de cohérence sur tout ou partie du signal SAC. 3050633 18 Dans certaines réalisations, la grandeur en question est par exemple une combinaison des valeurs d'une partie des grandeurs déterminées lors des étapes ci-dessus, en particulier du facteur de cohérence cardiaque. L'invitation prend par exemple la forme d'un message affiché sur l'affichage AFF appelant 5 l'utilisateur à confirmer ou non qu'il souhaite procéder à un exercice de respiration. L'invention présente plusieurs avantages. En effet, elle permet d'évaluer la cohérence cardiaque d'un individu de manière simple, à partir de données pouvant être acquises au moyen d'un matériel peu onéreux et peu encombrant, de sorte que l'acquisition et le traitement des données requis sont moins 10 contraints. En outre, le traitement en lui-même est relativement peu complexe, notamment en ce qu'il ne repose pas sur une analyse de Fourier susceptible de mobiliser des ressources de traitement importantes. Par ailleurs, le facteur obtenu permet l'amélioration de la cohérence cardiaque de l'individu 15 de manière simplifiée notamment du point de vue de l'acquisition des données et de leur traitement. Des variantes sont envisageables. Par exemple, certaines grandeurs sont déterminées à partir de grandeurs relatives à des intervalles précédant l'intervalle de temps considéré. Alternativement, ces grandeurs sont 20 déterminées à partir de grandeurs relatives à des intervalles de temps postérieurs. REVENDICATIONS1. Procédé d'évaluation d'un facteur de cohérence cardiaque d'un individu, dans lequel : on détermine, à partir d'un signal d'activité cardiaque (SAC) de l'individu représentatif de pulsations cardiaques, des intervalles de temps (1(n)) entre lesdites pulsations cardiaques, et on détermine le facteur de cohérence cardiaque (Si(n)) en fonction des intervalles de temps entre lesdites pulsations cardiaques. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, pour la détermination du facteur de cohérence cardiaque, pour chaque intervalle de temps (1(n)) de tout ou partie des intervalles de temps entre lesdites pulsations cardiaques, on détermine une fréquence cardiaque (BPM(n)) pour l'intervalle de temps considéré à partir de l'inverse dudit intervalle de temps considéré. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la fréquence cardiaque d'un intervalle de temps considéré est déterminée à partir de la relation : 1000 * 60 BPM(n) = I (n) où 1(n) est l'intervalle de temps considéré, n indexe les intervalles de temps entre les pulsations cardiaques, et BPM(n) est la fréquence cardiaque de l'intervalle 1(n). 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel, pour la détermination du facteur de cohérence cardiaque, pour au moins un intervalle de temps (1(n)) auquel est associée une fréquence cardiaque, on détermine une fréquence cardiaque lissée (BPM1(n)) à partir de ladite fréquence cardiaque et de la fréquence cardiaque associée à un intervalle de temps suivant ou précédent l'intervalle de temps considéré. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel, pour la détermination du facteur de cohérence cardiaque, pour au moins un intervalle de temps (1(n)) associé à une fréquence cardiaque, on détermine une variation de la fréquence cardiaque (V(n)) à partir de la fréquence cardiaque associée audit intervalle de temps et de la fréquence cardiaque associé à un intervalle de temps précédant l'intervalle de temps considéré. 3050633 20 6. Procédé selon les revendications 4 et 5, dans lequel la variation de la fréquence cardiaque est déterminée à partir de la relation : 11 si BPM/ (n) - BPIVII(n - 1) > 1 - V(n) = -1 si BPIVII(n)- BPIIII(n - 1) 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel, pour la détermination du facteur de 10 cohérence cardiaque, pour au moins un intervalle de temps (1(n)) associé à une variation de la fréquence cardiaque, on détermine un changement de variation (CgtV(n)) de la fréquence cardiaque à partir de la variation de la fréquence cardiaque (V(n)). 15 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le changement de variation de la fréquence cardiaque est déterminé à partir de la relation : CgtV(n) = 10 si V (n) = V (n - 1) lsinon où CgtV est le changement de variation de la fréquence cardiaque, V est la variation 20 de la fréquence cardiaque, et n indexe les intervalles de temps entre les pulsations cardiaques. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel, pour la détermination du facteur de cohérence cardiaque, pour au moins un intervalle de temps associé à un changement 25 de variation de la fréquence cardiaque, on détermine une durée (Tc(n)) depuis un dernier changement de variation à partir du changement de variation (CgtV(n)). 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la durée depuis un dernier changement de variation est déterminée à partir de la relation : 30 t(n) - t(n - 1)si CgtV(n) = 1 Tc(n) = ITc(n - 1) + t(n) - t(n - 1) sinon 3050633 21 où Tc est la durée depuis un dernier changement de variation, n indexe les intervalles de temps entre les pulsations cardiaques, CgtV est le changement de variation, t(n) désigne l'instant de fin de l'intervalle considéré et t(n - 1)désigne l'instant de début de l'intervalle de temps considéré. 5 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel, pour la détermination du facteur de cohérence cardiaque, pour au moins un intervalle de temps associé à une durée depuis un dernier de changement de variation, on détermine une valeur d'un paramètre de points de cohérence cardiaque (P(n)) à partir de ladite durée depuis un changement 10 de variation (Tc(n)). 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel on détermine la valeur du paramètre de points de cohérence cardiaque à partir de la relation : CgtV(n) = 11P1 si Tc(n - 1) > Tc1 et Tc(n - 1) G Tc2 P(n) = si Cg P2 sinon P3 sinon où P est le paramètre de points de cohérence cardiaque, CgtV est le changement de 15 variation, Tc est la durée depuis un changement de variation, n indexe les intervalles de temps, Tc 1 et Tc2 sont des valeurs seuil prédéterminées, et Pl, P2 et P3 sont des nombres de points prédéterminés. 13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, dans lequel, pour la détermination du facteur 20 de cohérence cardiaque, pour au moins un intervalle de temps associé à un paramètre de points de cohérence cardiaque, on détermine un score de cohérence cardiaque (S(n)) en fonction dudit paramètre de points de cohérence cardiaque (P(n)). 14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel le score de cohérence cardiaque est 25 déterminé à partir de la relation : S(n) = 100 * j + 1 + j n_~CgtV(i) où S est le score de cohérence cardiaque, P est le paramètre de points, CgtV est le changement de variation, j est un nombre d'intervalles non nul et n indexe les intervalles de temps avec n supérieur ou égal à j. 3050633 22 15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, dans lequel, pour au moins un intervalle de temps associé à un score de cohérence cardiaque, on détermine le facteur de cohérence cardiaque à partir dudit score de cohérence cardiaque (S(n)) et d'au moins un score de cohérence cardiaque d'un intervalle de temps précédant l'intervalle de temps 5 considéré. 16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel, pour au moins un intervalle de temps auquel est associé un facteur de cohérence cardiaque, on détermine en outre un indicateur (PS1(n)) représentatif d'une proportion de scores de cohérence cardiaques 10 faibles, un indicateur (PS2(n)) représentatif d'une proportion de scores de cohérence cardiaques moyens, et un indicateur (PS3(n)) représentatif d'une proportion de scores de cohérence cardiaques élevés à partir du score de cohérence cardiaque lissé. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on invite 15 l'individu à réaliser un exercice de respiration configuré pour augmenter la cohérence cardiaque de l'individu en fonction de la valeur d'une grandeur déterminée à partir du facteur de cohérence cardiaque relativement à une valeur seuil. 18. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en oeuvre du 20 procédé selon l'une des revendications 1 à 17, lorsque ce programme (MOD) est exécuté par un processeur. 19. Module d'évaluation d'un facteur de cohérence cardiaque d'un individu, ledit module d'évaluation étant configuré pour : 25 - déterminer, à partir d'un signal d'activité cardiaque (SAC) de l'individu représentatif de pulsations cardiaques, des intervalles de temps entre lesdites pulsations cardiaques, et - déterminer le facteur de cohérence cardiaque (Si(n)) de l'individu en fonction des intervalles de temps entre lesdites pulsations cardiaques. 30 20. Dispositif d'évaluation d'un facteur de cohérence cardiaque d'un individu, le dispositif comprenant : un dispositif d'acquisition (ACQ) d'un signal d'activité cardiaque (SAC) de l'individu représentatif de pulsations cardiaques, et 3050633 23 - un module d'évaluation (MOD), ledit module d'évaluation (MOD) étant configuré pour : - déterminer, à partir du signal d'activité cardiaque (SAC) de l'individu, des intervalles de temps entre lesdites pulsations cardiaques et 5 - déterminer le facteur de cohérence cardiaque de l'individu en fonction des intervalles de temps entre lesdites pulsations cardiaques. 21. Dispositif d'évaluation selon la revendication 20, caractérisé en ce que le dispositif d'évaluation comprend un bracelet (BRAC) destiné à être porté par l'individu au poignet, le dispositif d'acquisition (ACQ) étant fixé ou intégré audit bracelet (BRAC). 10 22. Dispositif d'évaluation selon la revendication 20, caractérisé en ce que le dispositif d'évaluation comprend une oreillette (ORE) destinée à être couplée à une oreille de l'individu, le dispositif d'acquisition (ACQ) étant fixé ou intégré à ladite oreillette.