FR 2861873 A1 20050506 FR 0350760 A 20031031 SYSTEME DE SURVEILLANCE SANITAIRE METTANT EN UVRE LE DIAGNOSTIC MEDICAL 1. Le problème Le maintien à domicile des malades (MAD) est amené à se développer et avec lui la télésurveillance qui permet d'apprécier une situation de risque en l'absence de personnel soignant. Le contexte de la MAD implique de plus l'utilisation d'outils non traumatisants pour la personne et capables de déceler une dégradation possible de son état de santé. La télésurveillance d'un malade s'effectue avec des appareils enregistreurs (matériel d'assistance médicale, capteurs, caméra) placés dans l'environnement du malade et qui, en cas d'anomalie, transmettent un signal par un réseau de communication à des personnes désignées pour porter secours au malade. Ces systèmes détectent des états de crise (ex: chute, trouble du rythme cardiaque) chez des malades dont les risques sont identifiés et qui font l'objet d'une surveillance généralement intensive. Par contre, ils s'appliquent mal à la population MAD qui sont des personnes fragiles nécessitant une surveillance sanitaire quotidienne la moins traumatisante possible et souvent non intensive. La plupart de personnes âgées suivies en MAD, dont le nombre doit considérablement augmenter dans les années à venir dans l'ensemble des pays occidentaux, ne présentent pas de pathologies dominantes, ce qui rend difficile l'anticipation des phases de crise à partir de la seule mesure d'un signal physiologique. 2. L'art antérieur 2.1 La téléalarme La téléalarme est largement utilisée en MAD, soit en complément d'appareils médicaux, soit seule. Ce terme regroupe divers dispositifs, fixes ou embarqués, actionnés par la personne pour déclencher l'appel de numéros d'urgence par le réseau RTC ou GSM. Ces dispositifs, hormis leur grande simplicité d'utilisation, présentent l'inconvénient majeur de ne pas permettre d'apprécier la gravité réelle de la situation. Leur utilisation intempestive, soit volontaire, soit par erreur de manipulation, mobilise donc des équipes de secours pour des interventions pas toujours justifiées. 2.2 Les capteurs intelligents Des dispositifs multi-capteurs, dits intelligents , raccordés au malade ou placés dans son lieu de vie, permettent respectivement un suivi physiologique plus complet (électrocardiogramme, saturation en 02, sodium sur la peau, ...) et l'appréciation des facteurs environnementaux qui agissent sur le malade. Parmi les systèmes existants, on peut citer les vêtements intelligents qui incorporent des puces (Medes, Nokia,...) ou les expérimentations domotiques menées par le CNRS de Grenoble. L'utilisation de tels systèmes implique une permanence médicale délocalisée qui interprète les données. La mise en place de cette logistique coûteuse restreint aujourd'hui son application en MAD à la surveillance de pathologies aiguës. 2.3 Systèmes experts Pour s'affranchir d'une surveillance sanitaire permanente, des systèmes experts par pathologie se développent. Ils effectuent une analyse à distance des données provenant du malade (signaux, mesures, texte) et peuvent retourner des conseils médicaux ou alerter les professionnels de santé. L'approche déterministe de ces systèmes restreint leur application à des malades relevant d'une pathologie bien maîtrisée. La complexité des polypathologies ne peut aujourd'hui être traitée par ces méthodes, ce qui limite fortement l'utilisation des systèmes experts chez les sujets âgés qui représentent la principale population traitée en MAD. 3. La solution La présente invention concerne un système de surveillance sanitaire mettant en oeuvre le diagnostic médical. Le système permet à des utilisateurs, notamment des médecins, de surveiller à distance des malades, notamment des malades maintenus à leur domicile. Le système comprend: - un serveur de données connecté à un réseau de communication, notamment de type Internet, - une interface homme-machine, notamment installée dans un équipement informatique, connectée au serveur de données via le réseau de communication. L'interface homme-machine est mise en oeuvre par les utilisateurs pour: É sélectionner et/ou saisir, dans le serveur de données, des données médicales, notamment du type 20 "vomissements", É saisir et indexer des actions sanitaires, notamment du type "hospitalisation", correspondant aux données médicales, É paramétrer, à partir des données médicales sélectionnées, des règles de surveillance, se présentant notamment sous la forme de requêtes SQL du type "si symptômes = vomissements et température > 38,5 C, période d'observation = 24h action sanitaire = contrôler les urines". Les règles de surveillance sont enregistrées et indexées aux actions sanitaires dans le serveur de données. L'interface homme-machine est en outre mise en oeuvre par les utilisateurs pour: É saisir et transmettre au serveur de données des protocoles d'alertes, notamment des informations relatives aux coordonnées des personnes à prévenir dans le cas où une action sanitaire réalisée serait différente de la règle de surveillance correspondante. Le système comprend en outre: - des moyens d'analyse destinés à analyser la compatibilité des protocoles ainsi transmis, notamment la compatibilité dans le temps entre de nouvelles règles de surveillance et d'anciennes règles de surveillance. Le système comprend en outre: - un terminal distant, situé chez les malades, notamment chez les malades maintenus à leur domicile. Le terminal distant est connecté à des capteurs, notamment à des appareils médicaux de mesure, fournissant des données médicales au terminal distant, et/ou le terminal distant reçoit les données médicales des utilisateurs et/ou des malades via une interface homme-machine du terminal distant, utilisée par les utilisateurs et/ou par les malades pour saisir les données médicales. Le système comprend en outre des moyens de programmation pour programmer des automatismes dans le terminal distant, à partir du serveur de données via le réseau de communication. Les automatismes sont programmés à partir des données médicales et des actions sanitaires indexées dans le serveur de données. Le terminal distant comprend des moyens d'activation 25 des automatismes ainsi programmés pour: É appliquer, de manière périodique, les règles de surveillance aux données médicales fournies au terminal distant en générant des actions sanitaires à exécuter, É contrôler l'exécution, par les utilisateurs, des 30 actions sanitaires, É générer des alertes dans le cas où les actions sanitaires ne sont pas exécutées par les utilisateurs. Le système permet ainsi de constituer une base de diagnostic personnalisée pour chaque malade et de générer le déclenchement d'alertes appropriées. 3.1 Propriétés La Surveillance Sanitaire Assistée par le Diagnostic (SSAD) est un procédé permettant l'utilisation du diagnostic médical pour le paramétrage des fonctions de surveillance d'un générateur d'alertes embarqué auprès d'un patient. Il fait appel à la notion de règle de surveillance sanitaire qui décrit l'action sanitaire préconisée (soins, prescriptions médicamenteuses, examens complémentaires, hospitalisation, . ) à la suite d'observations médicales (relevés, symptômes, résultats d'examen clinique,...) matérialisées par l'enregistrement de mesures, de codes ou de chaîne de mots: les données médicales ...DTD: Ce procédé comprend d'une part, l'asservissement d'un mécanisme de déclenchement d'alertes à un contrôle de conformité de l'action sanitaire aux données médicales sur une machine patient (MP). Il comprend, d'autre part, la programmation de cet automatisme à partir de l'analyse des données du dossier médical au moyen d'une interface homme-machine (IHM) spécifique accessible sur un réseau de type Internet. Enfin, le procédé comprend le traitement et la mise à disposition en réseau des données par un serveur de façon à permettre une gestion cohérente des règles médicales (historique, congruence, ...) par l'ensemble des utilisateurs. Le mécanisme général de la SSAD repose sur la réalisation d'un couplage entre les données et les actions sanitaires, permettant de faire porter le contrôle sur la réalisation des actions et non pas directement sur la valeur des données. Il s'agit donc d'une généralisation du contrôle de capteurs: si l'absence de personnel soignant empêche l'action sanitaire suggérée par les données capteur, le protocole d'alerte est déclenché. A l'inverse, la SSAD permet de prendre en compte un champ plus vaste d'observations ainsi que la réponse apportée par les soignants, et donc de réguler de façon très souple le processus de déclenchement des alertes. Par ailleurs, une action sanitaire étant conditionnée à la probabilité de présence simultanée de plusieurs données, la SSAD permet de s'affranchir de la mesure systématique en continue d'une variable et en particulier de prendre en compte l'information contenue dans une expression syntaxique. Une autre caractéristique de la SSAD est l'évaluation de l'efficacité des règles de surveillance à traiter les données et d'alerter, le cas échéant, les membres du réseau de la nécessité de créer de nouvelles règles. Cette boucle d'autocontrôle permet d'enrichir la base diagnostic du patient. Enfin, la SSAD permet d'effectuer en réseau la mise à jour des règles médicales et la télésurveillance du patient. L'IHM comporte en particulier des assistants qui facilitent la mise à jour des règles. L'utilisation de la SSAD nécessite, de la part du patient, de disposer d'une machine (MP) spécifique active et communicante, équipée d'une mémoire pour le stockage des données et de l'automatisme et, de la part des soignants, d'accéder à l'IHM sur un poste informatique en réseau ou sur MP. 3.2 Transformation du diagnostic en règles L'utilisateur utilise une IHM installée sur un poste informatique en réseau ou sur MP et entre en communication avec le serveur de données en s'identifiant. Le serveur vérifie que les codes d'identification correspondent à un utilisateur déclaré. Une fois connecté au serveur, l'utilisateur doit effectuer une sélection des données sur lesquelles il fonde son diagnostic et inscrire les actions sanitaires à réaliser. L'utilisateur précise pour chaque action sanitaire les alternatives possibles de prises en charge. L'IHM enregistre les actions sanitaires sur le serveur et réalise leur indexation avec les données au sein d'une base de données relationnelle. Illustration de l'indexation: Antécédents (données) : symptômes de vomissements, douleurs abdominales, altération de l'état de conscience, relevés de température élevée depuis 24h, examen indiquant une acétonurie. Diagnostic: hyperglycémie. Action sanitaire: hospitalisation. Dans un deuxième temps, l'utilisateur utilise l'IHM pour traduire la sélection de données en règle de surveillance sous la forme d'un test sur les données (sous forme d'une requête SQL par exemple) qu'il peut simuler et modifier. Le cas échéant, il peut utiliser des exemples de règles du serveur, modifier ou rendre inopérantes des règles actives. L'utilisateur spécifie également une période d'observation qui conditionne la collection de données sur laquelle la règle doit être appliquée. Les règles sont ensuite sauvegardées sur le serveur et indexées aux actions sanitaires. Ainsi, une règle de surveillance se compose de tests sur une collection de données et d'actions sanitaires. Illustration de règle sanitaire: si Symptômes = vomissements et Température > 38,5 c , période d'observation=24h , action sanitaire= contrôler les urines La dernière étape consiste à envoyer au serveur au moyen de l'IHM les informations concernant le protocole d'alertes, c'està-dire les coordonnées des personnes à prévenir ainsi que le moyen de transmission utilisé (téléphone, SMS, e mail, ...) dans l'éventualité où l'action sanitaire réalisée diffèrerait des préconisations de la règle. Différents protocoles d'alertes peuvent être prévus selon les écarts de réalisation constatés. Chaque étape peut être reprise ultérieurement indépendamment des autres. Une variante du processus ci-dessus est la production automatique de règles de surveillance par le serveur en utilisant des méthodes connues d'analyses des données (statistiques, neuronales, ...) ou des systèmes experts d'aide à la décision. 3.3 Programmation de l'automatisme Le serveur après enregistrement des règles de 35 surveillance et des protocoles d'alerte effectue un contrôle d'ambiguïté pour vérifier la compatibilité entre les nouveaux et les anciens protocoles et règles. S'il y a ambiguïté, le serveur envoie une alerte à l'utilisateur. Le serveur génère ensuite un code dans le langage de 5 MP en utilisant une bibliothèque où sont référencés les langages des diverses machines connectables au réseau. La mise à jour de l'automatisme de contrôle de MP s'effectue par le réseau soit par interrogation du serveur (PULL) soit par envoi du code par le serveur (PUSH). 3.4 Génération des alertes par la machine patient (MP) L'automatisme va traiter les données médicales et les actions sanitaires stockées dans la mémoire de MP. Cette mémoire stocke les flux de données en provenance des ports de communication de MP, du réseau de communication informatique ainsi que de l'interface homme-machine propre à la machine patient MP (MPIHM) servant à la saisie manuelle locale des observations médicales et des actions sanitaires. La durée de rétention des données en mémoire est conditionnée par les règles de surveillance. Dans un premier temps, l'automatisme applique périodiquement les règles de surveillance sur les données médicales en mémoire. Si le test est positif, il vérifie que les actions sanitaires prévues par la règle sont planifiées dans la mémoire de MP. Dans le cas contraire, l'automatisme inscrit en mémoire une ou plusieurs actions sanitaires à valider en application de la règle. Illustration: Observations de l'infirmière le matin: nausées, 30 douleurs abdominales, urines colorées; Action sanitaire réalisée: accompagnement à la selle, anti-vomitif. Observations de l' infitmière le soir: T =39 c, élocution difficile; Action sanitaire réalisée: paracétamol, message au médecin. MP inscrit une Action Sanitaire à valider: transfert au CHU pour hyperglycémie sous 2h. Dans un deuxième temps, l'automatisme vérifie que l'échéance des actions sanitaires planifiées n'est pas dépassée et que les informations concernant leur prise en charge sont conformes à la planification. Dans le cas contraire, la machine exécute le protocole d'alertes en envoyant des messages via l'un des moyens de communication disponibles de MP. Il n'est donc pas nécessaire que MP soit connectée en permanence à un réseau informatique à condition qu'un autre moyen de communication soit disponible. Illustration: L'action sanitaire à valider n'a pas été prise en charge après 2h: MP envoie un message préenregistré au SAMU par téléphone. Une fois traitées par l'automatisme, les données locales (relevés capteurs, observations médicales,...) et les alertes pourront être envoyées sur le serveur de données par le réseau informatique pour y être archivées. 3.5 Conclusions La base de diagnostics établie pour un patient sert donc de système de décision pour déclencher des alertes au mieux en l'absence de soignants. Cette base évite de recourir à la complexité d'un système expert en capitalisant l'expertise acquise par le réseau sur un patient donné. L'analyse d'ambiguïté, en mettant en évidence d'éventuelles incohérences entre les données et les actions sanitaires, permet aux soignants de prendre conscience, le cas échéant, de dysfonctionnements dans la prise en charge du patient en réseau et d'y remédier. Le procédé SSAD s'applique potentiellement à une utilisation sur une large gamme de machines destinées au suivi des patients, à titre d'exemples: un poste à domicile, un PDA embarqué ou encore une balise programmable. On a représenté sur la figure 1, une vue schématique du système selon l'invention. Les références numériques portées correspondent aux éléments suivants: 1 Serveur de données 2 Données médicales 3 Actions sanitaires 4 Indexation 5 Programmation de l'automatisme 6 Mémoire 7 Données réseau 8 Capteurs (appareils médicaux) 9 terminal distant (machine patient) 10 Alertes 11 Utilisateurs 12 Interface homme-machine 13 Interface homme-machine du terminal distant (machine patient) REVENDICATIONS 1. Système de surveillance sanitaire mettant en oeuvre le diagnostic médical; ledit système permettant à des utilisateurs, notamment des médecins, de surveiller à distance des malades, notamment des malades maintenus à leur domicile; ledit système comprenant: - un serveur de données connecté à un réseau de communication, notamment de type Internet, - une interface homme-machine, notamment installée dans un équipement informatique, connectée audit serveur de données via ledit réseau de communication; ladite interface homme-machine étant mise en oeuvre par lesdits utilisateurs pour: É sélectionner et/ou saisir, dans ledit serveur de données, des données médicales, notamment du type 15 "vomissements", É saisir et indexer des actions sanitaires, notamment du type "hospitalisation", correspondant auxdites données médicales, É paramétrer, à partir desdites données médicales sélectionnées, des règles de surveillance, se présentant notamment sous la forme de requêtes SQL du type "si symptômes = vomissements et température > 38,5 C, période d'observation = 24h action sanitaire = contrôler les urines" ; lesdites règles de surveillance étant enregistrées et indexées auxdites actions sanitaires dans ledit serveur de données; ladite interface homme-machine étant en outre mise en oeuvre par lesdits utilisateurs pour: É saisir et transmettre audit serveur de données des protocoles d'alertes, notamment des informations relatives aux coordonnées des personnes à prévenir dans le cas où une action sanitaire réalisée serait différente de la règle de surveillance correspondante; ledit système comprenant en outre: - des moyens d'analyse destinés à analyser la compatibilité desdits protocoles ainsi transmis, notamment la compatibilité dans le temps entre de nouvelles règles de surveillance et d'anciennes règles de surveillance; ledit système comprenant en outre: - un terminal distant, situé chez lesdits malades, notamment chez lesdits malades maintenus à leur domicile; ledit terminal distant étant connecté à des capteurs, notamment à des appareils médicaux de mesure, fournissant des données médicales audit terminal distant et/ou ledit terminal distant recevant lesdites données médicales desdits utilisateurs et/ou desdits malades via une interface homme-machine dudit terminal distant; ledit système comprenant en outre des moyens de programmation pour programmer des automatismes dans ledit terminal distant, à partir dudit serveur de données via ledit réseau de communication; lesdits automatismes étant programmés à partir desdites données médicales et desdites actions sanitaires indexées dans ledit serveur de données; ledit terminal distant comprenant des moyens d'activation desdits automatismes ainsi programmés pour: É appliquer, de manière périodique, lesdites règles de surveillance auxdites données médicales fournies audit terminal distant en générant des actions sanitaires à exécuter, É contrôler l'exécution, par lesdits utilisateurs, desdites actions sanitaires, É générer des alertes dans le cas où lesdites actions sanitaires ne sont pas exécutées par lesdits utilisateurs; de sorte que le système permet de constituer une base de diagnostic personnalisée pour chaque malade et de générer le déclenchement d'alertes appropriées.