Brevet FR3073728A1 — publié le 20190524

PROCEDE AMELIORE DE QUANTIFICATION DE L'EQUILIBRE [001] La présente invention concerne le domaine de la quantification de l'équilibre d'un individu. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé pour la quantification de l'équilibre d'une personne, un dispositif apte à mettre en oeuvre ce procédé et un système intégrant ledit dispositif. La présente invention permet en particulier un suivi de l'évolution de cet équilibre notamment de façon à alerter sur des risques de chute, par exemple dans le cadre d'un processus de rééducation, dans une démarche de quantification de soi ou chez la personne âgée. [Art antérieur [002] Les équilibres statiques et dynamiques sont des composantes essentielles de nos déplacements de tous les jours et un défaut d'équilibre est une cause majeure de chute. Le contrôle postural est obtenu grâce à la combinaison de systèmes visuels, proprioceptifs et vestibulaires, ainsi que du système nerveux central. Des déficiences ou des troubles de ces systèmes peuvent détériorer progressivement le contrôle postural de l'individu et augmenteront par conséquent le risque de chute. [3] Selon des estimations de l'Organisation Mondiale de la Santé de 2012, près de 424 000 personnes dans le monde perdent la vie chaque année à la suite de chutes, plaçant ainsi les chutes à la deuxième place des causes de décès accidentels dans le monde. Selon l'Institut de Veille Sanitaire, il y a chaque année en France 450 000 chutes chez les personnes âgées de plus de 65 ans et c'est la cause la plus fréquente de décès chez les personnes âgées avec 4000 à 4500 cas par an en France. [4] La chute des personnes est donc un problème majeur de santé publique en raison de sa fréquence et de ses conséquences médicales et sociales ; notamment et surtout chez l'individu âgé. En effet, de nos jours, les chutes sont considérées comme l'une des principales causes de blessures chez les personnes âgées et, si elles n'entrainent pas la mort, elles peuvent entrainer une réduction accrue de la mobilité et/ou de l'autonomie dans les activités quotidiennes. Par exemple, le syndrome post chute se traduit par une phobie de la chute avec une perte de confiance en soi pour accomplir des actes de la vie quotidienne et conduit à terme, à une grabatisation. [005] Par conséquent, l'évaluation précise des risques est devenue une question importante, étant donné qu'un tiers de la population âgée (i.e âge supérieur à 65 ans) est confronté à au moins une chute par an. Malgré ces enjeux, il n'existe pas aujourd'hui de Réf 0547-IDF05 2 procédé ou de dispositif intuitif, fiable et peu couteux permettant de quantifier l'équilibre d'un individu. Les médecins apprécient aujourd'hui l'équilibre via des méthodes de suivi visuel du patient par exemple au cours de tests normalisés tels que le test de Romberg. Ce dernier peut aider le médecin à poser un diagnostic et identifier les causes possibles 5 d'une ataxie statique. Néanmoins, un tel suivi permet de qualifier et non de quantifier de façon objective l'équilibre d'un individu. Or, des méthodes quantitatives pourraient permettre de renforcer la sensibilité, l'objectivité et l'homogénéité des interprétations, et donneraient la possibilité de faire des comparaisons de tels tests (e.g. suivi dans le temps ou au sein d'un groupe d'individus) ou d'identifier des comportements imperceptibles via 10 des méthodes de suivi visuel du patient. [006] Dans ce contexte, l'utilisation des plateformes de force pour quantifier et évaluer le contrôle postural se généralise. De telles plateformes enregistrent le déplacement du centre de pression (« center of pressure » - COP, en terminologie Anglo-saxonne) qui est appliqué par l'ensemble du corps dans le temps alors que l'individu se tient sur la 15 plateforme. Cette mesure permet de générer un statokinésigramme. Des indices empiriques dérivés du déplacement du COP ont été proposés précédemment tels que la longueur du déplacement du COP ou la variance de la vitesse de déplacement du COP. Ces indices ont montré que les statokinésigrammes peuvent être significativement affectés par le contrôle postural des individus. En outre, il a été proposé que la distribution 20 d'énergie des bandes de fréquences spécifiques puisse informer les stratégies posturales choisies. Conformément à ce qui précède, des analyses antérieures ont appliqué aux statokinésigrammes une analyse de type transformée de Fourier à court terme (STFT « short-term Fourier transform » en terminologie Anglo-saxonne) ou une analyse temporelle en ondelettes (« time-scale wavelet analysis » en terminologie Anglo-saxonne) 25 afin d'évaluer les transitions entre les stratégies posturales. La STFT permet d'analyser les changements temporels dans le contenu spectral du déplacement du COP (Schumann et al., 1995. Time-frequency analysis of postural sway. J. Biomechanics, Vol. 28, No. 5, pp. 603-607). Des travaux sur l'analyse temporelle en ondelettes ont montré l'existence d'un lien entre les bandes de fréquences et les principales entrées sensorielles : la bande de 30 basse fréquence ( REVENDICATIONS1. Procédé de quantification (1) de l'équilibre d'un individu pour obtenir une valeur représentative de l'équilibre dudit individu, ledit procédé étant mis en oeuvre par un dispositif comprenant au moins un module de traitement de données (220) connecté à un moyen de mémorisation (280), ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - enregistrement (10), sur le moyen de mémorisation (280), d'au moins un statokinésigramme de l'individu (110) obtenu à partir d'une plateforme (310) comprenant des capteurs (312) de pression et/ou de force, - segmentation (20) en fonction du temps, du ou des statokinésigramme(s) de l'individu (110) enregistré(s) sur le moyen de mémorisation (280), par le module de traitement de données (220), de façon à générer plusieurs portions (120) de statokinésigramme(s), - extraction (30), par le module de traitement de données (220) et à partir des portions de statokinésigramme(s) (120), des valeurs d'au moins un paramètre de trajectoire (130), - détermination (40), par le module de traitement de données (220), de la valeur d'au moins deux quantificateurs (140), à partir des valeurs de paramètres de trajectoire (130) extraites à l'étape d'extraction (30) pour chacune des portions (120) de statokinésigramme générées à l'étape de segmentation (20), et - détermination (50), par le module de traitement de données (220), de ladite valeur représentative de l'équilibre de l'individu à partir des valeurs des quantificateurs de chacune des portions (120) de statokinésigramme. 2. Procédé de quantification selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portions (120) de statokinésigramme(s) présentent une durée inférieure ou égale à trois secondes. 3. Procédé de quantification selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de segmentation (20) génère, pour chaque statokinésigramme, au moins dix portions (120) de statokinésigramme. 4. Procédé de quantification selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les portions (120) de statokinésigramme générées lors de l'étape de segmentation (20) présentent, pour des portions consécutives, un taux de recouvrement d'au moins 25%, de préférence d'au moins 50 `Vo. Réf 0547-IDF05 36 5. Procédé de quantification selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape de détermination (50) est réalisée en mettant en oeuvre les valeurs des quantificateurs (140) déterminés à l'étape de détermination (40) dans un algorithme 5 de notation de façon, en fonction des valeurs des quantificateurs (140), à attribuer un score à chacune des portions (120) de statokinésigrammes ou à classer chacune des portions (120) de statokinésigrammes par catégories. 6. Procédé de quantification selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en 10 outre une étape de transmission (70), sur un moyen de visualisation (270), du score ou de la catégorie de chacune des portions (120) de statokinésigramme de façon à permettre la génération d'une représentation graphique des portions du statokinésigramme en fonction dudit score ou de ladite catégorie. 15 7. Procédé de quantification selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'algorithme de notation est un algorithme de partitionnement non supervisé. 8. Procédé de quantification selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'algorithme de partitionnement non supervisé est sélectionné parmi un modèle de mélange 20 Gaussien non supervisé, une classification ascendante hiérarchique ou une classification descendante hiérarchique. 9. Dispositif (2) de quantification de l'équilibre d'un individu, ledit dispositif comprenant : - un module de communication (210) apte à recevoir un statokinésigramme (110) 25 dudit individu, - un moyen de mémorisation (280) apte à enregistrer ledit statokinésigramme, et - au moins un module de traitement de données (220), apte à se connecter au moyen de mémorisation (280), ledit module de traitement de données (220) étant configuré pour : 30 o Segmenter en fonction du temps le statokinésigramme (110) de l'individu enregistré sur le moyen de mémorisation de façon à générer plusieurs portions (120) de statokinésigramme, o Extraire, à partir des portions (120) de statokinésigramme, des valeurs d'au moins un paramètre de trajectoire (130), 35 o Déterminer plusieurs quantificateurs (140), à partir des valeurs de paramètre de trajectoire (130) extraites, Réf 0547-IDF05 37 o Déterminer une valeur représentative de l'équilibre de l'individu à partir des valeurs desdits quantificateurs (140) de chacune des portions (120) de statokinésigrammes. 5 10. Système (3) de quantification de l'équilibre d'un individu, comprenant : - une plateforme (310), ladite plateforme (310) étant adaptée à recevoir un individu et comprenant des capteurs (312) de pression et/ou de force configurés pour générer des données brutes, à une première fréquence, fonction d'une pression exercée par les pieds de l'individu sur la plateforme (310), 10 - une unité de traitement des données brutes (320), agencée pour obtenir au moins un statokinésigramme (110) de l'individu à partir des données brutes générées par la plateforme, et - un dispositif (2) de quantification de l'équilibre selon la revendication 9, apte à communiquer avec l'unité de traitement. 15 Réf : 0547-IDF05