CA3005277A1 - Procede et systeme d'acquisition et d'analyse de donnees physiologiques - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de surveillance de signaux physiologiques, comprenant des étapes consistant à: acquérir des échantillons d'au moins un signal physiologique numérisé, à l'aide d'un équipement (DPR, E1, E2) porté par un utilisateur, détecter par l'équipement des événements dans le signal physiologique numérisé et extraire par l'équipement des caractéristiques des événements détectés, rechercher par l'équipement une anomalie dans les événements et les caractéristiques des événements extraits, transmettre par une liaison sans fil sous forme chiffrée, le signal physiologique numérisé par l'équipement à un serveur via un terminal mobile (MP), lorsqu'une anomalie est détectée, sinon le signal physiologique numérisé est effacé par l'équipement.

Description

PROCEDE ET SYSTEME D'ACQUISITION ET D'ANALYSE DE DONNEES
PHYSIOLOGIQUES
La présente invention concerne les systèmes d'acquisition et de surveillance de signaux physiologiques tels que des signaux relatifs à l'activité cardiaque et pulmonaire, et la température corporelle.
Généralement, la surveillance de l'activité cardiaque est effectuée en plaçant des électrodes sur la peau du patient, en amplifiant et en enregistrant les signaux électriques fournis par les électrodes. L'enregistrement de ces signaux électriques permet de constituer un électrocardiogramme (ECG) représentatif de l'activité électrique du coeur du patient.
Aujourd'hui, les ECG sont couramment utilisés pour détecter un certain nombre de pathologies pouvant affecter le coeur.
Il existe des dispositifs portables de surveillance et d'enregistrement chronologiques de données d'ECG. Certains de ces dispositifs sont agencés dans un boitier de type holter, conçu pour être porté par le patient, par exemple attaché à sa ceinture, ce boitier étant relié par des fils à des électrodes disposées sur la peau du patient. Ces dispositifs permettent ainsi d'enregistrer l'activité cardiaque pendant la journée sans perturber les activités habituelles du patient. Les données enregistrées peuvent ensuite être analysées en différé pour établir un diagnostic médical du patient. Ces dispositifs présentent donc l'inconvénient majeur de ne pas permettre une surveillance en temps réel de l'état du patient. En effet, de nombreuses pathologies liées à un trouble cardiaque pourraient être évitées si l'anomalie cardiaque était détectée et traitée à
temps. Ces dispositifs sont également relativement lourds et encombrants, et les électrodes peuvent facilement être arrachées par inadvertance, de sorte qu'ils ne peuvent pas être portés notamment durant les périodes de sommeil du patient.
Il existe également des dispositifs se présentant sous la forme d'une montre bracelet, conçus pour être portés en permanence notamment durant une activité
sportive.
Toutefois, ces dispositifs sont généralement limités à l'acquisition et l'affichage du rythme cardiaque, cette information étant insuffisante pour détecter certaines pathologies du coeur.
Il a déjà été proposé de transmettre des données d'ECG ou des données extraites des données d'ECG, telles que des données de rythme cardiaque, d'un boitier d'acquisition de petites dimensions vers un terminal mobile tel qu'un téléphone intelligent à l'aide d'une liaison sans fil, par exemple de type Bluetooth. Les fonctions de télécommunication du terminal mobile peuvent être exploitées pour transmettre ces données vers un centre de
2 surveillance médicale. Cependant, pour des raisons d'économie de la batterie du dispositif d'acquisition et du terminal mobile notamment, il est souhaitable de limiter la quantité de données ainsi transmises. Cette contrainte vise également à permettre à de nombreux patients de transmettre des données d'ECG à un même centre de surveillance, sans nécessiter de moyens de transmission et de stockage de données démesurés dans le centre de surveillance. Ainsi, lorsque des données d'ECG ne permettent de détecter aucune pathologie, soit parce qu'elles correspondent à un signal d'ECG normal, soit parce qu'elles sont trop perturbées, il n'est pas nécessaire de les transmettre au centre de surveillance.
Cependant, il convient d'éviter les cas dits "faux-négatifs" où des données ECG seraient à
tort écartées et donc non transmises au centre de surveillance, ou non enregistrées localement par le dispositif porté par le patient, en cas d'impossibilité
temporaire de transmettre les données d'ECG au centre de surveillance. Il est également souhaitable de limiter la quantité de données d'ECG transmises au centre de surveillance pour analyse par un opérateur humain, ceci afin de limiter la quantité de données d'ECG à
analyser et ainsi limiter le nombre d'opérateurs humains nécessaires, chargés d'analyser manuellement des données d'ECG.
Il est donc souhaitable de permettre l'acquisition de signaux physiologiques de suffisamment bonne qualité pour permettre l'établissement d'un diagnostic fiable sur l'état de santé d'un patient. Il est également souhaitable que cette acquisition de signaux physiologiques puisse être effectuée sur de longues périodes supérieures à un jour, et de préférence sur plusieurs jours, de manière à pouvoir surveiller en permanence l'état de santé d'un patient. Il est également souhaitable que le dispositif chargé de l'acquisition des signaux physiologiques puisse être installé facilement sur un patient pendant plusieurs jours, sans perturber son bien-être notamment durant les périodes de sommeil, et soit compatible avec toutes les activités courantes, et en particulier la pratique d'activités sportives.
Il peut être également souhaitable de traiter des signaux physiologiques en temps réel pour y déceler des anomalies susceptibles de révéler une pathologie, et pour ne les transmettre à un centre de surveillance que lorsqu'une telle anomalie est susceptible d'être détectée. Il peut être également souhaitable que cette détection d'anomalie soit effectuée en évitant les cas de faux-négatifs et en limitant les cas de faux-positifs.
Des modes de réalisation concernent un procédé de surveillance de signaux physiologiques, comprenant des étapes consistant à: acquérir des échantillons d'au moins un signal physiologique numérisé, à l'aide d'un équipement porté par un utilisateur, détecter par l'équipement des événements dans le signal physiologique numérisé
et extraire
3 par l'équipement des caractéristiques des événements détectés, rechercher par l'équipement une anomalie dans les événements et les caractéristiques des événements extraits, et transmettre par une liaison sans fil sous forme chiffrée, le signal physiologique numérisé par l'équipement à un serveur via un terminal mobile, lorsqu'une anomalie est détectée ou lorsqu'un mode de surveillance renforcé est activé, sinon le signal physiologique numérisé est effacé par l'équipement.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de : acquisition d'un signal de variation d'impédance entre des électrodes en contact avec la peau de l'utilisateur, comparaison du signal de variation d'impédance à une valeur de seuil, transmission d'une notification à destination de l'utilisateur par l'intermédiaire du terminal mobile pour l'informer que les électrodes ne sont pas en contact avec sa peau, lorsque le signal de variation d'impédance ne dépasse pas la valeur de seuil, et extraction d'un rythme respiratoire de l'utilisateur à partir du signal de variation d'impédance, lorsque le signal de variation d'impédance dépasse la valeur de seuil.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de comparaison du rythme respiratoire à des valeurs de seuil bas et haut, et de détection d'une anomalie si le rythme respiratoire n'est pas compris entre les valeurs de seuil bas et haut.
Selon un mode de réalisation, les caractéristiques d'événements détectés dans le signal physiologique numérisé comprennent des paramètres extraits du signal physiologique numérisé, une anomalie étant détectée si un des paramètres extraits n'appartient pas à une fenêtre centrée sur une valeur moyenne d'un paramètre correspondant extrait d'un signal numérisé de référence.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de détermination d'un niveau de priorité de traitement d'une anomalie détectée, parmi deux niveaux de priorités, les anomalies de niveau de priorité supérieur étant présentées sur un terminal d'opérateur avant les anomalies de niveau de priorité inférieur.
Selon un mode de réalisation, le signal physiologique numérisé comprend un signal d'électrocardiogramme, les événements détectés sont des impulsions R, P, Q, S
et T, et les caractéristiques extraites des événements sont relatives aux amplitudes respectives de ces impulsions et/ou à la durée des intervalles de temps entre ces impulsions.
Selon un mode de réalisation, les impulsions R sont détectées dans le signal physiologique numérisé en comparant le signal d'électrocardiogramme à une valeur de seuil, et les impulsions P, Q, S et T sont recherchées dans des fenêtres déterminées à partir d'un instant de détection d'une impulsion R.
4 Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de :
détermination d'un rythme cardiaque en comptant le nombre d'impulsions R par unité de temps, une anomalie étant détectée si le rythme cardiaque mesuré présente une instabilité
supérieure à
une première valeur de seuil d'instabilité, ou si le rythme cardiaque mesuré
n'est pas compris entre des premières et secondes valeurs de seuil de rythme cardiaque, et/ou des étapes de : détermination d'une durée entre les impulsions Q et S, et comparaison de la durée entre les impulsions Q et S à une valeur de seuil de durée entre les impulsions Q et S, une anomalie étant détectée si la durée entre les impulsions Q et S est supérieure à la valeur de seuil de durée entre les impulsions Q et S, et/ou des étapes de :
détermination d'une durée entre les impulsions P et R, comparaison d'une instabilité de la durée entre les impulsions P et R à une seconde valeur de seuil d'instabilité, comparaison de la durée entre les impulsions P et R à deux valeurs de seuil de durée entre les impulsions P
et R, et détection d'une anomalie si l'instabilité de la durée entre les impulsions P
et R est supérieure à la seconde valeur de seuil d'instabilité, ou si la durée entre les impulsions P et R n'est pas comprise entre les deux valeurs de seuil de durée entre les impulsions P et R.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de : détection par le serveur d'événements dans le signal physiologique numérisé reçu, et extraction par le serveur de caractéristiques des événements détectés, recherche par le serveur d'une anomalie dans les événements et les caractéristiques des événements extraits, et transmission par le serveur du signal physiologique numérisé reçu à un terminal d'opérateur lorsqu'une anomalie est détectée par le serveur.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de :
reconstitution et affichage du signal physiologique par un terminal d'opérateur à partir du signal physiologique numérisé reçu par le serveur, et transmission au terminal mobile d'une notification émise par le terminal d'opérateur, relative au signal physiologique visualisé sur l'écran d'affichage, et transmission de la notification à l'utilisateur au moyen du terminal mobile.
Selon un mode de réalisation, les notifications émises par le terminal d'opérateur au terminal mobile comprennent au moins l'un des éléments suivants : un ordre d'activation du mode de surveillance renforcé qui est transmis du terminal mobile à
l'équipement, l'équipement transmettant le signal physiologique numérisé à la réception de l'ordre d'activation et tant que le mode de surveillance renforcé est activé, une notification à transmettre du terminal mobile à l'utilisateur pour informer l'utilisateur qu'il doit consulter son médecin, une notification à transmettre du terminal mobile à
l'utilisateur pour informer l'utilisateur qu'il doit attendre les secours ou se rendre d'urgence à l'hôpital, et une notification contenant des paramètres de détection d'anomalies dans les événements et les caractéristiques d'événement extraits, qui est transmise du terminal mobile à
l'équipement, l'équipement utilisant les paramètres de détection d'anomalies reçus pour détecter des anomalies.
5 Des modes de réalisation peuvent également concerner un équipement de surveillance de signaux physiologiques, configuré pour être porté par l'utilisateur et pour acquérir en temps réel un signal physiologique numérisé, et transmettre le signal physiologique numérisé à un serveur via un terminal mobile, cet équipement étant configuré pour mettre en oeuvre le procédé tel que défini précédemment.
Selon un mode de réalisation, l'équipement comprend des électrodes et/ou un capteur intégrés dans un vêtement, un circuit de traitement analogique relié
aux électrodes et/ou au capteur par l'intermédiaire de liaisons conductrices intégrées dans le vêtement, un circuit de traitement numérique relié au circuit de traitement analogique, un circuit d'émission/réception relié au circuit de traitement numérique, le circuit d'émission/réception étant configuré pour communiquer avec le terminal mobile.
Selon un mode de réalisation, les électrodes sont placées dans le vêtement de manière à venir en contact avec peau de l'utilisateur sur la région des omoplates ou des côtes à la hauteur du sternum, les électrodes étant formées par impression sur le vêtement, et les liaisons conductrices étant formées par un fil conducteur recouvert d'une couche isolante et inséré dans le tissu formant le vêtement.
Des modes de réalisation peuvent également concerner un système de surveillance de signaux physiologiques, comprenant : un serveur, un terminal mobile d'un utilisateur, comprenant un circuit de communication pour établir une communication avec le serveur, un équipement porté par l'utilisateur et configuré pour acquérir en temps réel un signal physiologique numérisé, et transmettre le signal physiologique numérisé au serveur via le terminal mobile, le système étant configuré pour mettre en oeuvre le procédé
défini précédemment.
Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits dans ce qui suit, à
titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la figure 1 représente schématiquement un système d'acquisition et de surveillance de signaux physiologiques obtenus sur un patient, selon un mode de réalisation, la figure 2 représente schématiquement un dispositif d'acquisition et de traitement de signaux physiologiques destiné à être porté par un patient, selon un mode de réalisation,
6 les figures 3A, 3B, 3C représentent schématiquement un vêtement dans lequel sont intégrés des éléments du dispositif d'acquisition et de traitement, selon divers modes de réalisation, la figure 4 représente des étapes de procédures mises en oeuvre dans le dispositif d'acquisition et de traitement, selon un mode de réalisation, les figures 5A, 5B représentent une forme d'onde schématique d'un signal ECG, illustrant un procédé d'analyse d'un tel signal, selon un mode de réalisation, les figures 6 à 10 représentent des étapes de procédures mises en oeuvre dans le dispositif d'acquisition et de traitement, selon divers modes de réalisation, la figure 11 représente une forme d'onde schématique d'un signal ECG, illustrant un procédé d'analyse d'un tel signal, selon un autre mode de réalisation, la figure 12 représente un exemple de réalisation de l'architecture matérielle du système d'acquisition.
La figure 1 représente un système d'acquisition et de surveillance de signaux physiologiques obtenus sur un patient, selon un mode de réalisation, pour la mise en oeuvre d'un service de surveillance médicale. Le système d'acquisition et de surveillance comprend un dispositif d'acquisition de signaux physiologiques porté par un patient comprenant des capteurs et/ou des électrodes El, E2, un circuit de traitement DPR de signaux fournis par les capteurs et/ou les électrodes El, E2, un terminal mobile MP tel qu'un téléphone intelligent ("smartphone"), et un serveur SRV. Le terminal MP
et le circuit DPR communiquent entre eux par l'intermédiaire d'une liaison sans fil WL, par exemple de type BLE (Bluetooth Low Energy). Le terminal MP et le serveur SRV
communiquent entre eux par l'intermédiaire de réseaux NT, tels que le réseau Internet et un ou plusieurs réseaux de téléphonie mobile. Les capteurs et les électrodes El, E2 peuvent comprendre notamment un ou plusieurs éléments suivants : des électrodes pour collecter un rythme cardiaque et/ou un électrocardiogramme, et/ou une conductance cutanée (Galvanic Skin Response) et/ou un rythme respiratoire, un capteur de mesure du pH du corps, un capteur de mesure de la température du corps, un capteur de pression sanguine, un ou plusieurs capteurs de détection et/ou de mesure de concentration d'éléments chimiques tels que le glucose, des marqueurs tumoraux, des marqueurs de grossesse, etc.
Le terminal MP peut exécuter une application dédiée configurée pour envoyer au circuit de traitement DPR un signal de réveil via la liaison WL, détecter la présence du circuit de traitement DPR connecté par la liaison WL et afficher sur son écran une information relative à la présence du circuit de traitement DPR connecté par la liaison WL.
Cette application dédiée est également configurée pour recevoir les données relatives aux
7 signaux acquis par le circuit de traitement DPR et retransmettre ces données au serveur SRV. Cette application dédiée est également configurée pour recevoir des commandes par exemple du serveur SRV et les retransmettre au circuit de traitement DPR. Les commandes destinées au circuit DPR peuvent comprendre une commande de mise à jour du logiciel installé dans le circuit DPR, des commandes de mise à jour de paramètres de fonctionnement du circuit DPR, ou encore des commandes déclenchant par exemple la mémorisation et la transmission par paquets, par exemple toutes les 12 ou 24 heures, de signaux acquis ou de caractéristiques de ces signaux. Cette application dédiée est également configurée pour recevoir du serveur SRV des notifications à
présenter pour le patient à l'écran d'affichage du terminal MP. Il peut ainsi être prévu plusieurs notifications. Ces notifications peuvent permettre de déclencher à partir du serveur SRV, l'affichage à l'écran du terminal MP de messages informant le patient qu'il doit consulter son médecin sans ou avec urgence, ou qu'il doit se rendre d'urgence à
l'hôpital ou attendre l'arrivée de secours. A cet effet, le terminal MP peut comprendre un circuit de localisation géographique, tel que GPS (Global Positioning System), l'application dédiée étant configurée pour transmettre sur requête du serveur SRV la position géographique fournie par le circuit de localisation du terminal.
Le serveur SRV est connecté à une base de données DB dans laquelle sont mémorisées des données relatives à des patients porteurs de dispositifs d'acquisition de signaux physiologiques, et des données relatives aux signaux physiologiques transmis par ces dispositifs.
La figure 2 représente le circuit de traitement DPR, selon un mode de réalisation.
Le circuit DPR comprenant un circuit de traitement analogique AP connecté aux capteurs et/ou aux électrodes El, E2, un circuit de conversion analogique/numérique ADC, un processeur PRC, et un circuit d'interface de transmission TM. Le circuit analogique AP
comprend une voie analogique de traitement de signal par signal à traiter.
Chaque voie de traitement de signal comprend notamment un ou plusieurs filtres, et un amplificateur de signal. Le circuit ADC reçoit les signaux traités par le circuit AP, les numérise et fournit les signaux numérisés au processeur PRC. La numérisation des signaux peut être effectuée sur 12 ou 16 bits avec une fréquence d'échantillonnage fixée entre 25 et 800 Hz, selon le type de signal à traiter. Pour un signal d'ECG, la fréquence d'échantillonnage peut être par exemple fixée à 500 Hz. Le processeur PRC traite les signaux numérisés fournis par le circuit de conversion ADC pour élaborer des données physiologiques à
transmettre par le circuit d'interface TM. Le processeur PRC peut comprendre un microprocesseur ou un microcontrôleur, et peut être connecté à une ou plusieurs mémoires MEM de type volatile
8 et/ou non volatile, notamment pour stocker les données physiologiques qu'il a élaborées à
partir des signaux reçus du circuit ADC.
Le circuit DPR peut comprendre également un circuit de chiffrement DENC pour chiffrer les données physiologiques élaborées par le processeur PRC, avant de les transmettre par le circuit d'interface de transmission TM. A cet effet, le circuit de chiffrement DENC peut utiliser une clé de chiffrement symétrique connue seulement de lui et du serveur SRV, ou une clé publique de chiffrement asymétrique correspondant à une clé privée connue seulement du serveur SRV. Selon un mode de réalisation le circuit DENC met en oeuvre l'algorithme AES (Advanced Encryption Standard) utilisant une clé
de chiffrement de 256 ou 512 bits.
Le processeur PRC peut être configuré par un programme stocké en mémoire, pour traiter les signaux numérisés fournis par le circuit ADC, pour y détecter des événements, commander leur chiffrement par le circuit DENC, les transmettre au terminal MP, et les enregistrer sur commande reçue du terminal MP.
Bien entendu, le système peut comprendre d'autres voies d'acquisition connectées à des électrodes ou des capteurs, chaque voie d'acquisition comprenant un circuit analogique comprenant un ou plusieurs filtres, un ou plusieurs amplificateurs de signal, et éventuellement un convertisseur analogique / numérique.
Les figures 3A, 3B, 3C représentent vêtement 1, tel qu'un sous-vêtement (t-shirt), dans lequel sont intégrés le circuit de traitement DPR, les électrodes El, E2, des liaisons de connexion électrique 2, 3 entre les électrodes El, E2 et le circuit DPR. Les électrodes El, E2 sont disposées sur le vêtement 1 en un emplacement où elles sont assurées de rester en contact avec la peau du patient, par exemple dans la région des omoplates comme représenté sur les figures 3A, 3B, 3C, ou dans la région antérieure des côtes à la hauteur du sternum (dérivation DI en ECG médical). Le circuit DPR peut par exemple être logé avec une batterie rechargeable par exemple dans une doublure ou un ourlet du vêtement 1 ou encore dans une poche formée sur le vêtement. La connexion entre la batterie et un circuit externe de charge de la batterie peut être assurée par un couplage inductif.
Le vêtement 1 peut également être un maillot, une brassière, un soutien-gorge, ou un bandeau thoracique.
Selon un mode de réalisation, les électrodes El, E2 sont des électrodes sèches.
Elles peuvent être réalisées par une technique d'impression ou d'application de peinture, sur le tissu du vêtement 1 (ou sur une enduction en PDMS - Poly Di Methyl Siloxane -déposée sur le tissu), en utilisant une encre électriquement conductrice, par exemple à base de PEDOT:PSS (poly(3,4-éthylènedioxythiophène : poly(styrène sulfonate) de sodium).
Pour assurer un bon contact électrique avec la peau, les électrodes peuvent être recouvertes
9 d'un gel ionique (liquide conducteur ionique emprisonné dans une matrice polymère) qui peut également être déposé par une technique d'application de peinture ou d'impression.
Les électrodes El, E2 peuvent également être réalisées dans un matériau métallique tel que l'INOX ou l'or et fixées par tout moyen sur le vêtement, leur contact avec la peau étant favorisé par leur positionnement (omoplates, côtes).
Les liaisons électriques 2, 3 peuvent être réalisées à l'aide d'un fil conducteur (Al, Au, Ag, Cu) recouvert d'une couche électriquement isolante, et tricoté ou tissé avec les fils formant le tissu du vêtement 1, ou contre-collé sur le vêtement, ou encore logé dans des poches en textile formées sur le vêtement. Ainsi, le fil formant les liaisons électriques 2, 3 peut être isolé en étant trempé dans une résine telle que le PET (Poly Ethylene Terephthalate).
Le circuit DPR peut être formé sur un support souple et être noyé dans un matériau étanche et souple. Ainsi, le circuit DPR peut être formé sur un substrat par exemple en PDMS, PET ou polyimide, et encapsulé dans l'un de ces matériaux ou dans de l'alumine.
Les composants formant le circuit DPR peuvent être amincis et déposés sans être encapsulés sur le substrat par le procédé "pick and place". Les différents composants formant le circuit DPR peuvent comprendre le circuit analogique AP et le convertisseur ADC, le microcontrôleur PRC incluant la fonction de chiffrement ENC, le module de communication IM (Bluetooth ou BLE), une batterie ou un condensateur de grande capacité rigide, conformable ou souple, des antennes Bluetooth / BLE et une bobine d'antenne pour la recharge de la batterie par induction. L'encapsulation du circuit DPR
peut être effectuée par un procédé de couche atomique ALD (Atomic Layer Deposition).
Les connexions entre les électrodes El, E2, les fils 2, 3 et le circuit DPR
peuvent être réalisées par par refusion ("reflow soldering") ou plus généralement par une technique de micro-câblage filaire (wire-bonding) et/ou avec puce retournée (flip-chip).
Selon un mode de réalisation, le circuit de traitement analogique AP peut être réalisé, non pas dans le circuit DPR, mais associé à l'une et/ou l'autre des électrodes El, E2. Le circuit AP peut ainsi être configuré pour générer un signal analogique susceptible d'être transmis sans dégradation excessive par les fils 2, 3 au circuit DPR.
La figure 4 représente des étapes 51 à S9 d'une procédure Pl d'analyse de signaux par le processeur PRC, selon un mode de réalisation. Les signaux analysés sont fournis par le circuit de conversion ADC. Les étapes Si et S2 sont tout d'abord exécutées.
A l'étape Si, le processeur PRC reçoit des échantillons d'une tranche temporelle d'un signal numérisé SGL, par exemple d'une durée comprise entre une dizaine de secondes et une minute. A l'étape S2, le processeur PRC détermine si le signal acquis SGL est représentatif de signaux physiologiques d'une personne, ou en d'autres termes, si les électrodes El, E2 sont bien en contact avec la peau du patient, ou si les capteurs reçoivent bien des signaux physiologiques. Si le signal acquis n'est pas représentatif de signaux physiologiques d'une personne, le processeur PRC exécute l'étape S7, sinon il exécute les étapes S3 et S4. A
5 l'étape S3, le processeur analyse le signal numérisé SGL reçu pour y rechercher des éléments caractéristiques à mesurer. A l'étape S4, si des éléments caractéristiques recherchés sont détectés dans le signal SGL reçu, le processeur PRC exécute les étapes S5 et S6, sinon il exécute l'étape S8. A l'étape S5, le processeur PRC traite le signal SGL et les éléments caractéristiques du signal détectés pour y détecter des anomalies. A l'étape
10 S6, si aucune anomalie n'est détectée, la tranche temporelle du signal numérisée SGL ainsi analysée est effacée et la procédure Pl est à nouveau exécutée à partir de l'étape 51 pour acquérir et analyser une nouvelle tranche temporelle du signal numérisé SGL.
En revanche, si une anomalie est détectée à l'étape S6, le processeur PRC exécute l'étape S9 où il déclenche ou poursuit des opérations de surveillance en fonction de la gravité
de l'anomalie, telles que la transmission et/ou la mémorisation du signal SGL
reçu pendant un certain temps, et/ou la transmission d'un signal d'alarme AL au serveur SRV. A
l'étape S7, un message d'alarme est transmis au terminal MP pour déclencher l'affichage à
l'écran du terminal d'une notification avertissant le patient que les électrodes et/ou capteurs sont mal positionnés. Le terminal MP peut également retransmettre le message d'alarme au serveur SRV.
A l'étape S8, le signal SGL reçu par le processeur PRC présente une forme trop éloignée d'une forme attendue, un signal d'alarme AL peut alors être transmis au terminal mobile MP et/ou au serveur SRV. Selon la nature du signal, il peut également être décidé
de mémoriser ou de transmettre le signal SGL au serveur SRV via le terminal mobile MP.
A la suite de l'exécution d'une des étapes S6, S7, S8 et S9, la procédure Pl est à nouveau exécutée à partir de l'étape 51 pour acquérir et analyser une nouvelle tranche temporelle du signal numérisé SGL.
Si la liaison avec le terminal MP est absente, le processeur PRC peut mémoriser les données à transmettre, c'est-à-dire le signal SGL reçu et/ou des éléments caractéristiques extraits du signal reçu, ainsi que les messages d'alarme, en attendant que la liaison soit rétablie.
La détection d'anomalies peut consister à comparer le signal numérisé SGL à un signal numérisé de référence, ou comparer des caractéristiques extraites du signal SGL à
celles correspondantes extraites du signal de référence. Le signal de référence peut avoir
11 été déterminé à partir d'un ou plusieurs signaux acquis sur le patient lui-même, par exemple dans différentes situations, à un moment où il est en bonne santé.
Les figures 5A, 5B représentent une forme d'onde caractéristique d'un signal ECG
normal, comprenant deux battements cardiaques, tel qu'il peut être fourni par le circuit de traitement analogique AP. Cette forme d'onde comprend des impulsions P, Q, R, S, T et U
s'étendant à partir d'une tension de base I, appelée "ligne isopotentielle", généralement détectée entre l'impulsion T ou U et l'impulsion P du battement cardiaque suivant. Les impulsions R se produisent à des instants tO, tl, ... (figure 5A), et présentent la forme d'un pic vers les tensions positives. Comme, les impulsions R présentent une amplitude plus élevée que toutes les autres impulsions P, Q, S, T, U, et une durée relativement courte, elles sont généralement utilisées pour déterminer le rythme cardiaque. Les impulsions P se produisent à des instants tj¨tP (j = 0, 1, ...), soit un certain temps tP
avant les impulsions R. Les impulsions P présentent une forme arrondie de durée DP (figure 5B) relativement longue, supérieure à la durée des impulsions R, et de relativement faible amplitude vers les tensions positives. Les impulsions Q se produisent à des instants tj¨tQ (j =
0, 1, ...), soit un certain temps tQ avant les impulsions R. Les impulsions Q présentent la forme d'un pic vers les tensions négatives, de relativement courte durée et de faible amplitude.
L'impulsion S suit l'impulsion R à des instants tj+tS (j = 0, 1, ...), un certain temps tS
après l'impulsion R, et présente la forme d'un pic vers les tensions négatives. Les impulsions Q et S présentent sensiblement une même durée et une même amplitude.
L'impulsion T se produit à des instants tj+tT (j = 0, 1, ...), un certain temps tT après l'impulsion R. L'impulsion T présente une forme arrondie vers les tensions positives, une amplitude relativement élevée située entre celles des impulsions P et R, et une durée DT
plus grande que celle de l'impulsion P. L'impulsion U est une petite impulsion de forme arrondie vers les tensions positives suivant immédiatement l'impulsion T.
L'impulsion U
est absente des signaux ECG dans 25 à 50% des cas.
Certaines caractéristiques d'un signal ECG peuvent être analysées pour détecter des pathologies. Ainsi, il est connu d'analyser l'amplitude et la durée de l'impulsion P, la durée du segment PR entre la fin de l'impulsion P et le début de l'impulsion Q, la durée de l'intervalle PR entre le début de l'impulsion P et le début de l'impulsion Q, la durée du complexe QRS entre le début de l'impulsion Q et la fin de l'impulsion S, la forme et la durée du segment ST entre la fin de l'impulsion S et le début de l'impulsion T, la forme de l'impulsion T, la durée du segment QT entre le début de l'impulsion Q et la fin de l'impulsion T, ainsi que la forme de l'impulsion U, le cas échéant.
12 Dans le cas où le signal est un signal ECG, l'étape S2 sur la figure 4 peut comprendre la recherche de la présence des impulsions R dans le signal SGL.
L'étape S3 peut comprendre la recherche de la présence des impulsions P, Q, S et T dans le signal SGL. L'étape S5 peut être exécutée si au moins l'une de ces impulsions est détectée dans le signal SGL. L'étape S8 est exécutée si aucune des impulsions P, Q, S et T
ne peut être détectée dans le signal SGL. A l'étape S7 exécutée lorsque les impulsions R ne sont pas détectées, un autre signal peut être analysé pour déterminer si les électrodes El, E2 sont en contact avec la peau du patient. Le traitement effectué à l'étape S7 dépend de cette détection. Ainsi, si les électrodes El, E2 ne sont pas détectées en contact avec la peau, le processeur PRC envoie au terminal MP une notification à afficher à l'écran du terminal pour informer le patient qu'il doit enfiler le vêtement 1. Si les électrodes sont détectées en contact avec la peau du patient, le processeur PRC envoie un signal d'alarme AL au serveur SRV via le terminal MP.
Dans le cas d'un signal ECG, l'étape S2 peut consister à comparer les échantillons du signal numérisé à une valeur de tension de seuil RT (figure 5A), par exemple fixée à
1+0,3 mV, les impulsions R étant considérées comme détectées lorsque la tension du signal ECG dépasse la valeur de seuil RT. Si la comparaison du signal ECG permet d'extraire un rythme cardiaque, le processeur PRC cherche à détecter les autres impulsions P, Q, S et T à
l'étape S3. Ces impulsions peuvent être détectées à partir de chaque impulsion R détectée aux instants tj (j = 0, 1, ...). Ainsi, le sommet de l'impulsion P peut être détecté en cherchant une valeur maximum dans l'intervalle temporel [tj¨tP¨DP/2, tj¨tP+DP/2] (j = 0, 1, ...). Le sommet de l'impulsion Q peut être détectée en cherchant une valeur minimum dans l'intervalle temporel [tj¨tQ¨DQ/2, tj¨tQ+DQ/2] (j = 0, 1, ...). Le sommet de l'impulsion S peut être détectée en cherchant une valeur minimum dans l'intervalle temporel [tj+tS¨DS/2, tj+tS+DS/2] (j = 0, 1, ...). Le sommet de l'impulsion T
peut être détectée en cherchant une valeur maximum dans l'intervalle temporel [tj+tT¨DT/2, tj+tT+DT/2] (j = 0, 1, ...). Pour un homme en bonne santé, les valeurs tP et DP peuvent être par exemple fixées respectivement à 145 ms et 130 ms, les valeurs tQ et DQ peuvent être par exemple fixées respectivement à 60 ms et 20 ms, les valeurs tS et DS
peuvent être par exemple fixées respectivement à 60 ms et 20 ms, et les valeurs tT et DT
peuvent être par exemple fixées respectivement à 300 ms et 200 ms.
Selon un mode de réalisation, le processeur PRC vérifie à l'étape S5, que les amplitudes respectives des impulsions P, Q, S, et T sont situées dans des fourchettes particulières. Si tel n'est pas le cas (étape S6), on considère qu'une anomalie est détectée et l'étape S9 est exécutée. Ainsi, le processeur PRC vérifie que la valeur maximum de
13 l'impulsion P est située dans l'intervalle [0, DVP], que la valeur minimum de l'impulsion Q est située dans l'intervalle [-DVQ, 0], que la valeur minimum de l'impulsion S est située dans l'intervalle [-DVS, 0], et que la valeur maximum de l'impulsion T est située dans l'intervalle [mT, mT+DVT]. Pour un homme en bonne santé, les valeurs DVP et DVQ, DVS, DVT et mT sont par exemple fixées respectivement à 1+0,25 mV, 1+0,3 mV, 1+0,5 mV, 1+0,25 mV et 1+0,05 mV.
Si aux étapes S5, S6, les sommets des impulsions P, Q et T ne se trouvent pas dans les fenêtres définies ci-dessus, le processeur PRC envoie par l'interface TM
au serveur SRV, le signal SGL et un signal d'alarme AU permettant de déclencher une mise sous surveillance des signaux ECG (étape S9). Si les impulsions R ne sont pas détectées (franchissement du seuil RT) et si les sommets des impulsions S ne se trouvent pas dans les fenêtres définies ci-dessus, le processeur PRC envoie par l'interface TM au serveur SRV, le signal SGL et un signal d'alarme AL2 de niveau de gravité supérieur au signal d'alarme AU (étape S9). Les signaux d'alarme AU et AL2 sont transmis au terminal OT
d'un opérateur connecté au serveur SRV. Les signaux d'alarme AU , AL2 permettent de définir des niveaux de priorité différents pour le traitement des signaux SGL
associés, les signaux SGL associés au signal d'alarme AL2 étant traités en priorité par un opérateur connecté au serveur SRV.
A l'étape S5, le processeur PRC peut également vérifier la forme et la durée du segment ST entre la fin de l'impulsion S et le début de l'impulsion T. Si ces éléments du signal SGL ne sont pas conformes, le processeur PRC envoie par l'interface TM
au serveur SRV, le signal SGL et un signal d'alarme. Par exemple, la conformité du segment ST peut consister à vérifier qu'aux instants tj+100 ms (j = 0, 1, ...), la tension du signal SGL est supérieure à 1-0,02 ou est comprise entre cette valeur et 1+0,02 mV (présence du segment ST à la tension I), et qu'entre les instants tj+200 ms et tj+400 ms, le signal SGL présente une ou plusieurs valeurs supérieures à la tension I (par exemple 0 mV) révélant la présence de l'impulsion T. Si le segment ST à la tension I est absent, le processeur PRC peut envoyer par l'interface TM au serveur SRV, le signal SGL et le signal d'alarme AL2. Si l'impulsion T est absente, le processeur PRC peut envoyer par l'interface TM
au serveur SRV, le signal SGL et le signal d'alarme ALI.
Si les impulsions R sont détectées, le processeur PRC peut également calculer et mémoriser à l'étape S3, la moyenne et l'écart type du rythme cardiaque durant chaque période d'une dizaine de secondes à une minute, et envoyer ces données par paquet au serveur SRV par exemple toutes les 12 ou 24 heures.
14 Les figures 6 à 9 présentent d'autres étapes de procédures d'analyse d'éléments caractéristiques d'un signal ECG et de traitement d'anomalies, qui peuvent aussi être exécutées durant l'étape S2 ou S5 de la procédure Pl.
La figure 6 représente des étapes Sll à S14 pouvant être exécutées respectivement durant les étapes si, 52, S3 et S7 de la procédure Pl. A l'étape S11, un autre signal IS
acquis par les circuits AP, ADC, est traité par le circuit de traitement DPR.
La période d'acquisition du signal IS peut être identique à celle du signal SGL, de sorte que les signaux IS et SGL sont acquis d'une manière alternative. Le signal IS peut être représentatif de l'activité respiratoire du patient. Ce signal peut être acquis par exemple en mesurant en continu l'impédance entre les électrodes El et E2 (figure 3A). A
cet effet, un courant d'intensité comprise entre 5 et 100 iLtA à une fréquence comprise entre 1 et 40 kHz peut par exemple être envoyé entre les électrodes El, E2. La mesure d'impédance peut alors être obtenue à partir d'une mesure de tension entre les électrodes Typiquement l'impédance susceptible d'être ainsi mesurée varie entre -0,1 et +0,1 Ohm autour d'une valeur centrale située entre 0,1 et 1 kOhm.
A l'étape 512, le signal IS est analysé pour déterminer si les électrodes El, E2 sont en contact avec la peau et si ce signal est représentatif d'un rythme respiratoire. Il peut être déterminé que les électrodes El, E2 sont en contact avec la peau si le signal IS reste inférieur à une première valeur de seuil d'impédance par exemple 2 kOhm. Si les électrodes El, E2 ne sont pas détectées en contact avec la peau du patient, le processeur exécute l'étape 514 (ou S7) où il transmet au terminal mobile MP une notification destinée à avertir le patient que les électrodes ne sont pas en contact avec sa peau.
Cette notification peut également être transmise au serveur SRV. Si à l'étape 512, un signal d'impédance est bien détecté, cela signifie que les électrodes El, E2 sont bien en contact avec la peau du patient et que le signal SGL est bien mesuré sur le patient. Le processeur exécute alors l'étape 513 où il cherche à détecter le rythme respiratoire BR. Le rythme respiratoire BR
peut être obtenu en comparant le signal IS à une seconde valeur de seuil d'impédance, et en comptant le nombre de fois par unité de temps que le signal IS dépasse la valeur de seuil, par exemple fixée à 500 Ohm. A l'issue des étapes 513 et 514, le processeur PRC
exécute à nouveau l'étape S11.
Comme illustré sur la figure 3B, il peut être prévu une troisième électrode E0 servant d'électrode de référence. Des valeurs d'impédance trans-thoraciques sont mesurées entre chacune des électrodes El, E2 et l'électrode de référence E0, pour déterminer des impédances trans-thoraciques entre l'électrode El et l'électrode de référence d'une part, et d'autre part, entre l'électrode E2 et l'électrode de référence (dérivations DII et DII en ECG

médical). L'électrode EO peut également être utilisée pour mesurer le signal SGL
correspondant aux variations de la tension entre les électrodes El et E0 et entre les électrodes E2 et E0. Bien entendu, chaque électrode El, E2 peut être associée à une électrode de référence distincte, pour effectuer ces mesures d'impédance et de tension.

Ainsi, comme illustré sur la figure 3C, l'électrode El est associée à une première électrode de référence E3, et l'électrode E2 est associée à une seconde électrode de référence E4.
Des valeurs d'impédance trans-thoraciques sont mesurées entre l'électrode El et l'électrode de référence E3, et entre l'électrode E2 et l'électrode E4 pour déterminer des impédances trans-thoraciques entre les électrodes El et E3 et entre les électrodes E2 et E4.
10 La figure 7 représente des étapes S20 à S26 d'analyse du rythme cardiaque, exécutées lorsque celui-ci a été détecté dans le signal SGL. Ces étapes peuvent être exécutées à l'étape S5 de la procédure Pl. A l'étape S20, le processeur PRC
détecte les instants où se produisent les impulsions R du signal ECG. A l'étape S21, le processeur PRC évalue la stabilité du rythme cardiaque R-R pendant un certain temps, par exemple
15 compris entre une dizaine de secondes et une minute, en déterminant s'il reste dans un intervalle par exemple entre ¨15% et +15% autour d'une valeur moyenne. A
l'étape S21, si le rythme cardiaque est stable, le processeur PRC exécute l'étape S22, sinon il exécute l'étape S26. A l'étape S22, le processeur PRC compare le rythme cardiaque moyen R-R à
une valeur de seuil haut RT2. Si le rythme cardiaque moyen R-R déduit de la détection des impulsions R est supérieur à la valeur de seuil RT2, le processeur PRC exécute l'étape S26, sinon il exécute l'étape S23. A l'étape S23, le processeur PRC compare le rythme cardiaque moyen R-R à une valeur de seuil bas RT1. Si le rythme cardiaque moyen R-R
est inférieur à la valeur de seuil RT1, le processeur PRC exécute l'étape S25, sinon (le rythme cardiaque R-R est compris entre les valeurs de seuil RT1 et RT2) la surveillance du rythme cardiaque est poursuivie en exécutant à nouveau les étapes S20 et S21.
Les valeurs de seuil RT1, RT2 dépendent du profil du patient. Pour un homme en bonne santé, les valeurs de seuil RT1 et RT2 sont par exemple fixées respectivement à 400 ms et 1600 ms pour la durée entre deux impulsions R consécutives, soit respectivement 50 et battements par minute. A l'étape S25, le processeur PRC envoie par l'interface TM au serveur SRV le signal SGL et le signal d'alarme AU permettant de déclencher une mise sous surveillance des signaux ECG par un opérateur humain disposant d'un terminal connecté au serveur SRV. A l'étape S26, le processeur PRC transmet au serveur SRV le signal SGL et le signal d'alarme AL2.
Par ailleurs, la réception des signaux d'alarme AU, AL2 par le serveur SRV
peuvent déclencher la transmission par un opérateur au patient, par exemple à
son terminal
16 MP, d'un message demandant au patient de consulter un médecin. L'opérateur recevant le signal d'alarme AU, AL2 peut déclencher une procédure d'urgence, et le message transmis au terminal MP du patient peut avertir ce dernier qu'il doit d'urgence consulter un médecin. Les signaux d'alarmes AU, AL2 peuvent également déclencher l'affichage de messages sur le terminal MP du patient, avant que ces signaux soient transmis au serveur SRV. A l'issue des étapes S25 et S26, le processeur PRC exécute à nouveau les étapes de la figure 7 à partir de l'étape S20 pour acquérir et analyser à nouveau le rythme cardiaque R-R.
La figure 8 représente des étapes S30 à S35 d'analyse du complexe QRS d'un signal ECG. Ces étapes peuvent être exécutées à l'étape S5 de la procédure Pl, si des impulsions Q et S sont détectées respectivement avant et après une impulsion R. A l'étape S30, le processeur PRC analyse le complexe QRS du signal ECG, notamment pour en déterminer la durée. A l'étape S31, le processeur PRC compare cette durée à
une valeur de seuil haut QT2. Si la durée du complexe QRS est supérieure à la valeur de seuil QT2, le processeur PRC exécute l'étape S33, sinon la procédure est à nouveau exécutée à partir de l'étape S30 pour acquérir et analyser une nouvelle occurrence du complexe QRS.
A l'étape S33, le processeur PRC compare le rythme cardiaque R-R à une valeur de seuil RT3. Pour un homme en bonne santé, les valeurs de seuil QT2 et RT3 sont par exemple fixées respectivement à 120 ms et 500 ms correspondant à un rythme cardiaque de 120 battements par minute. Si le rythme cardiaque R-R est supérieur à la valeur de seuil RT3, le processeur exécute l'étape S34, sinon il exécute l'étape S35. Aux étapes S34 et S35, le processeur PRC transmet au serveur SRV le signal SGL et respectivement les signaux d'alarme AL1 et AL2. A l'issue des étapes S34 et S35, la procédure est à
nouveau exécutée à partir de l'étape S30.
La figure 9 représente des étapes S40 à S46 d'analyse de la durée du segment PR
d'un signal ECG. Ces étapes peuvent être exécutées à l'étape S5 de la procédure Pl, si des impulsions P sont détectées avant une impulsion R. A l'étape S40, le processeur PRC
analyse le segment PR, notamment pour en déterminer la durée. A l'étape S41, la stabilité
de la durée du segment PR est analysée pendant un certain temps, par exemple compris entre une dizaine de secondes et une minute, en déterminant si cette durée reste dans un intervalle, par exemple entre ¨15% et +15% autour d'une valeur moyenne. Si la durée du segment PR est stable, le processeur PRC exécute l'étape S42, sinon il exécute l'étape S46.
A l'étape S42, le processeur PRC compare la durée du segment PR à une valeur de seuil bas PRT1. Si la durée du segment PR est supérieure à la valeur de seuil PRT1, le processeur exécute l'étape S43, sinon il exécute l'étape S44. A l'étape S43, si la durée du
17 segment PR est supérieure à une valeur de seuil haut PRT2, le processeur PRC
exécute l'étape S45, sinon (durée du segment PR est comprise entre les valeurs de seuil PRT1 et PRT2) la procédure est à nouveau exécutée à partir de l'étape S40 pour acquérir et analyser une nouvelle occurrence du segment PR. Pour un homme en bonne santé, les valeurs de seuil PRT1 et PRT2 sont par exemple fixées respectivement à 80 ms et 250 ms. A
l'étape S44, le processeur PRC compare le rythme cardiaque R-R à la valeur de seuil RT2. Si le rythme cardiaque R-R est supérieur à la valeur de seuil RT2, le processeur exécute l'étape S46, sinon il exécute l'étape S45. Aux étapes S45 et S46, le processeur PRC
transmet au serveur SRV le signal SGL et respectivement le signal d'alarme AU et le signal d'alarme AL2. A l'issue des étapes S45 et S46, la procédure est à nouveau exécutée à
partir de l'étape S40.
La figure 10 représente des étapes S50 à S54 d'analyse du rythme respiratoire BR
extrait du signal IS acquis à l'étape S2. Ces étapes peuvent être exécutées par le processeur PRC durant l'étape S5 de la procédure Pl. A l'étape S50, le rythme respiratoire est extrait du signal d'impédance fourni par le circuit analogique AP et le circuit ADC. A
l'étape S51, le processeur PRC compare le rythme respiratoire BR à une valeur de seuil bas BRT1. Si le rythme respiratoire BR est inférieur à la valeur de seuil BRT1, le processeur PRC exécute l'étape S52, sinon il exécute l'étape S53. A l'étape S53, le processeur PRC
compare le rythme respiratoire BR à une valeur de seuil haut BRT2. Si le rythme respiratoire BR est supérieur à la valeur de seuil RT2, le processeur PRC exécute l'étape S54, sinon (le rythme respiratoire est compris entre les valeurs de seuil BRT1 et BRT2) il poursuit la surveillance du rythme respiratoire en exécutant à nouveau les étapes S50 et S51. Les valeurs de seuil BRT1, BRT2 dépendent du profil du patient. Pour un homme en bonne santé, les valeurs de seuil BRT1 et BRT2 sont par exemple fixées respectivement à 10 et 25 pulsations par minute. Aux étapes S52 et S54, le processeur PRC transmet le signal SGL et respectivement les signaux d'alarme AL1 et AL2 au serveur SRV. A l'issue des étapes S52 et S54, la procédure est à nouveau exécutée à partir de l'étape S50. Aux étapes S52 et S54, le processeur PRC peut également transmettre la valeur du rythme respiratoire BR.
A chaque fois que le processeur PRC transmet le signal d'alarme AU ou AL2, il peut également transmettre au serveur SRV les échantillons du signal SGL / IS
ayant conduit à l'émission de ce signal d'alarme, ainsi qu'une information sur la nature de l'anomalie détectée.
Bien entendu d'autres méthodes d'analyse d'un signal ECG que celles décrites en références aux figures 6 à 10, peuvent être mises en oeuvre. Ainsi, il peut être prévu de comparer le signal SGL avec un signal de référence. Le signal de référence peut être
18 obtenu durant une phase d'initialisation du circuit de traitement DPR, en déclenchant l'acquisition d'un signal ECG sur le patient au repos (par exemple assis), puis en déclenchant l'acquisition d'un signal ECG sur le patient en mouvement. Chaque signal ECG peut être acquis pendant quelques minutes, par exemple 2 minutes. Chaque signal ainsi acquis est ensuite mémorisé en tant que signal de référence par le processeur PRC. Le signal de référence peut également être fourni par le serveur SRV au circuit de traitement DPR. Ce signal de référence peut ainsi être indépendant du patient.
Un exemple de signal ECG de référence REF est représenté sur la figure 11. Le traitement d'un signal SGL acquis par le circuit DPR peut comprendre un traitement de comparaison du signal SGL avec le signal de référence REF. A cet effet, le signal REF est traité pour en extraire un certain nombre de paramètres tels que :
- les positions et les amplitudes des impulsions P, Q, R, S et T dans le signal REF, les positions des impulsions P et Q étant définies par rapport à la position de l'impulsion R
suivante, et les positions des impulsions S et T étant définies par rapport à
l'impulsion R
précédente, - la tension de l'isopotentielle I du signal REF (recherchée par exemple entre -y et +y, y étant choisi égal à une valeur comprise entre 0,025 et 0,5 mV), - la pente du signal REF entre les sommets des impulsions Q et R, - la pente du signal REF entre les sommets des impulsions R et S, - la pente du signal REF entre le sommet et la fin Si de l'impulsion S, - la pente TS1 du signal REF entre le début TO et le sommet de l'impulsion T, - la pente TS2 du signal REF entre le sommet et la fin Ti de l'impulsion T, - la pente PS1 du signal de référence entre le début PO et le sommet de l'impulsion P, - la pente PS2 du signal REF entre le sommet et la fin P1 de l'impulsion P, - la durée entre les sommets des impulsions R dans le signal REF, - les tensions yP, yQ, yS et yT des sommets des impulsions P, Q, S et T
dans le signal REF, et - la durée entre les sommets des impulsions Q et T dans le signal REF.
Des valeurs moyennes de ces paramètres sur la durée d'acquisition du signal de référence REF peuvent être calculées.
Les positions moyennes respectives des sommets des impulsions P, Q, S et T du signal de référence REF permettent de définir des zones de référence des sommets des impulsions P, Q, S et T du signal SGL acquis par le circuit DPR. La zone de référence de l'impulsion P peut être définie entre les instants tj-210 ms et tj-80 ms, tj étant l'instant du sommet de l'impulsion R suivante, et entre les tensions yP +/- x%. La zone de référence de
19 l'impulsion Q peut être définie entre les instants tj-70 ms et tj-50 ms et entre les tensions yQ +/- x%. La zone de référence de l'impulsion S suivant l'impulsion R à
l'instant tj peut être définie entre les instants tj et tj+80 ms et entre les tensions yS +/-x%. La zone de référence de l'impulsion T suivant l'impulsion R à l'instant tj peut être définie entre les instants tj+200 et tj+400 ms et entre les tensions yT +/- x%. La quantité x%
peut être définie entre 5 et 15% par un opérateur. Les pentes PS1, PS2, Q-R, R-S, TS1, permettent également de définir des fenêtres de référence acceptables comprises entre 5 et 15% des pentes moyennes respectives extraites du signal de référence REF.
D'autres paramètres peuvent ainsi être extraits du signal de référence REF, ces paramètres étant utilisés pour définir des fenêtres de référence centrées sur une valeur moyenne d'un de ces paramètres. Des paramètres correspondants sont extraits du signal acquis SGL, et s'ils ne se trouvent pas dans la fenêtre correspondante, un signal d'alarme ALVAL2 est généré et transmis au serveur SRV.
Le traitement de comparaison du signal SGL acquis par le circuit DPR avec le signal de référence REF peut consister pour le processeur PRC à rechercher les sommets des impulsions R, par exemple par une comparaison avec une tension de seuil (étape S3), à
déterminer la valeur de la tension de l'isopotentielle I et à déterminer si cette valeur est comprise dans l'intervalle [-y, +y] (y étant compris entre 0,025 et 0,5 mV, par exemple choisi égal à 1 mV), à rechercher les sommets des impulsions P, Q, S et T par rapport au sommet d'une (ou de chaque) impulsion R dans le signal SGL et à déterminer les pentes PS1, PS2, Q-R, R-S, TS1, T52 dans le signal SGL (étape S5), et enfin, à
déterminer si les sommets des impulsions P, Q, S et T du signal SGL sont situées dans les zones de référence définies ci-dessus à partir du signal de référence REF, et si les pentes sont situées dans les fenêtres de référence définies ci-dessus à partir du signal de référence REF (étape S6). Si les impulsions R ne sont pas détectées dans le signal SGL ou si la tension de l'isopotentielle I n'est pas située dans l'intervalle [-y, +y], ou bien si l'impulsion S du signal SGL présente une anomalie (sommet de l'impulsion en dehors de la zone de référence, ou pente(s) en dehors de la (des) fenêtre(s) de référence), le processeur PRC
transmet le signal SGL numérisé, associé au signal d'alarme AL2 (étape S9). Si l'impulsion P, Q ou T du signal SGL présente une anomalie (sommet de l'impulsion en dehors de la zone de référence, ou pente(s) en dehors de la (des) fenêtre(s) de référence), le processeur PRC transmet le signal SGL numérisé, associé au signal d'alarme AU
(étape S9).
Les opérateurs peuvent à l'aide du terminal OT commander la mise à jour des différentes valeurs de seuils, des différentes dimensions et positions des zones de référence, et des largeurs des fenêtres de référence précédemment décrites, mises en oeuvre par le processeur PRC du circuit DPR d'un patient désigné. Les opérateurs peuvent également déclencher la mise à jour de tout ou partie du programme exécuté par le processeur PRC. Ainsi, les différentes valeurs de seuil et de signal utilisées dans les 5 traitements décrits précédemment peuvent être modifiées sur requête transmise par le serveur SRV au circuit de traitement DPR via le terminal mobile MP du patient.
Cette disposition permet d'adapter la détection des anomalies aux conditions physiologiques courantes de chaque patient. De même, le programme exécuté par le processeur PRC peut être modifié et remplacé par un nouveau programme sur requête transmise par le serveur 10 SRV au circuit de traitement DPR via le terminal mobile MP.
Le serveur SRV reçoit ainsi de plusieurs circuits de traitement DPR de patients des signaux d'alarme AU, AL2 associés chacun à des échantillons de signaux SGL, ainsi qu'un identifiant de patient fournit par l'application dédiée installée dans le terminal MP
ou par le processeur PRC. Ces données sont déchiffrées, le cas échéant, puis stockées dans 15 la base de données DB, par exemple dans deux tables en fonction du niveau d'alarme ALI, AL2. Des opérateurs peuvent visualiser les données stockées dans la base de donnes DB au moyen de terminaux OT connectés au serveur SRV, sous la forme de chronogrammes des signaux SGL transmis, reconstruits à partir des échantillons du signal SGL
émis par le processeur PRC, connaissant la période d'échantillons (chaque échantillon ou séquence
20 d'échantillons étant horodaté). Le serveur SRV peut déclencher l'affichage par un terminal OT des signaux SGL associés à un signal d'alarme AL2, en particulier lorsque le terminal OT ne visualise pas déjà un tel signal. Les signaux SGL associés à un signal d'alarme AL2 sont affichés en priorité par les terminaux OT, les signaux SGL associés à un signal d'alarme AU étant affichés lorsque tous les signaux SGL associés à un signal d'alarme AL2 ont été traités.
Le traitement d'un signal SGL par un opérateur peut consister à visualiser et analyser le signal SGL sous forme de courbe reconstruite à partir des échantillons de signal transmis, pour y détecter des anomalies, et à transmettre une notification au terminal MP
de l'utilisateur correspondant en fonction des anomalies constatées. A cet effet, les données relatives à l'utilisateur mémorisées dans la base de données DB peuvent être retrouvées à
partir de l'identifiant de l'utilisateur transmis avec les données de signal SGL, et affichées à l'écran du terminal OT.
Les notifications susceptibles d'être transmises sur commande de l'opérateur peuvent comprendre une première notification prévue pour activer un mode de surveillance renforcé dans lequel le signal SGL est systématiquement transmis par le circuit DPR au
21 serveur SRV via le terminal MP, soit en temps réel, soit par paquets, par exemple de 12 ou 24 heures d'enregistrement de signal SGL. Une seconde notification peut déclencher l'affichage par le terminal MP d'un message destiné au patient, par exemple pour lui conseiller de prendre rendez-vous avec son médecin. Une troisième notification peut déclencher l'affichage par le terminal MP d'un message destiné au patient, pour lui demander de prendre rendez-vous avec son médecin au plus vite. Une quatrième notification peut déclencher l'affichage par le terminal MP d'un message destiné au patient, pour lui demander de se rendre aux urgences de l'hôpital le plus proche ou de ne pas bouger en attendant les secours. A cet effet, les données transmises avec le signal d'alarme AL2 comprennent la position géographique du terminal MP. A noter que la position géographique du terminal MP peut être transmise uniquement sur requête reçue d'un terminal d'opérateur OT. Un opérateur connecté au serveur SRV peut appeler les secours à proximité de la position géographique du patient. Le serveur SRV
peut également transmettre un message concernant l'anomalie constatée au médecin du patient, éventuellement avec la portion de signal SGL où a été constatée l'anomalie.
Bien entendu, le mode de surveillance renforcé peut être activé lorsque l'une ou l'autre des seconde à
quatrième notifications est émise.
La base de données DB peut ainsi comprendre une base de données dite "chaude"
et une base de données dite "froide". La base de données chaude mémorise des données récentes, transmises durant les dernières semaines (6 à 12 semaines) par les circuits de traitement DPR des patients, et notamment des données d'identité les données transmises relatives au rythme cardiaque enregistré en continu chaque jour sur plusieurs semaines, les anomalies détectées et validées par un opérateur associées aux signaux SGL
transmis et à
un descriptif de l'action engagée (notification émise) par l'opérateur. La base de données froide mémorise pour chaque patient, des données médicales, et tous les signaux et les alarmes associées aux signaux transmis, sans limitation de durée, ainsi que notamment, la version du logiciel installé dans le circuit DPR, et/ou les valeurs de paramètres de fonctionnement et de détection d'anomalies mises en oeuvre par le circuit DPR
du patient, comme les différentes valeurs de seuil décrites précédemment et les différentes valeurs de définition des fenêtres de détection des impulsions P, Q, S et T mises en oeuvre par le circuit DPR.
La figure 12 représente un exemple de réalisation de l'architecture matérielle du système d'acquisition. Le système d'acquisition comprend au moins deux centres de données DC redondants, recevant et mémorisant les données de signaux physiologiques et les signaux d'alarme émis par les terminaux mobiles MP des patients, au moins un centre
22 de surveillance SC regroupant des terminaux d'opérateurs OT ayant accès aux données stockées dans les centres de données DC. Les données sont transmises entre les terminaux MP, le centre de surveillance SC et les centres de données DC par l'intermédiaire d'un ou plusieurs réseaux NT dont le réseau Internet. Les données stockées dans les centres de données DC peuvent être accédées par des terminaux MT connectés au réseau NT, de médecins des patients ou de médecins participant au service de surveillance médicale.
Les terminaux d'opérateurs OT peuvent être interconnectés en réseau local relié au réseau NT par l'intermédiaire d'un ou plusieurs routeurs ou modems MR.
Les centres de données DC peuvent être relié au réseau NT par l'intermédiaire d'un dispositif d'équilibrage de charge LB, le traitement d'une requête de transmission de données émise par les terminaux MP ou d'émission de données requises par les terminaux OT, MT, étant assuré à chaque instant par le centre de données DC le moins occupé. A
chaque fois que l'un des centres de données DC reçoit des données d'un terminal MP par l'intermédiaire du réseau NT, il les transmet aussitôt (avec une très faible latence typiquement inférieure à 5 ms) à l'autre centre de données DC par l'intermédiaire d'une liaison privée PL dédiée. De cette manière, les données stockées par les deux centres de données sont identiques.
Chaque centre de données DC peut comprendre un système de base de données rassemblant toutes les données reçues des terminaux MP, OT, et plusieurs serveurs SRV
organisés en grappes et affectés dynamiquement au traitement d'une requête de données ou de stockage de données en fonction de la charge de chaque serveur. Les serveurs SRV de chaque centre de données disposent d'un accès au système de base de données DB
du centre de données pour stocker les données reçues et lire les données requises par les terminaux OT, MT.
Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention est susceptible de diverses variantes de réalisation et diverses applications. En particulier, l'invention n'est limitée à la capture et au traitement de signaux d'ECG, ni à l'utilisation d'électrodes en contact avec la peau d'un patient, pour acquérir des signaux physiologiques.
L'invention n'est pas non plus limitée à l'utilisation d'une mesure d'impédance pour déterminer si des électrodes sont en contact avec la peau d'un patient. D'autres méthodes à la portée de l'homme du métier peuvent aisément être mises en oeuvre. De même, des moyens, tels que de la colle, autres qu'un vêtement peuvent être employés pour maintenir des électrodes ou des capteurs en un emplacement précis sur la peau d'un patient.
23 Il va de soi également que la structure matérielle du dispositif d'acquisition de signaux physiologiques constitue une invention à part entière pouvant mettre en oeuvre d'autres procédés de surveillance que ceux définis dans les revendications annexées.
Par ailleurs, les algorithmes de traitement de signaux d'ECG décrits en référence aux figures 5 à 11, constituent des inventions à part entière, et ainsi, peuvent être mis en oeuvre indépendamment des procédés précédemment décrits de capture de ces signaux, et à
partir d'autres dispositifs d'acquisition de signaux d'ECG que ceux précédemment décrits.
Il peut également être prévu que le serveur SRV applique d'autres traitements aux signaux SGL reçus des équipements DPR, tels que des traitements de filtrage permettant d'éliminer davantage de cas "faux-positifs", ceci afin de réduire la charge de travail d'analyse des opérateurs. En effet, il peut être avantageux de faire exécuter par le serveur SRV qui dispose de moyens de calcul plus performants que le processeur PRC, des tests d'analyse des signaux SGL reçus des équipements DPR, pour écarter de l'analyse par un opérateur, les signaux ne révélant pas d'anomalie réelle, par exemple en exploitant des informations relatives au patient disponibles dans la base de données DB. Bien entendu, ces traitements ne doivent pas augmenter le risque d'apparition de cas "faux-négatifs".
Dans le cas où le serveur SRV détecte dans un signal SGL reçu un cas à traiter par un opérateur, le traitement appliqué au signal reçu par le serveur SRV peut conduire à
modifier le signal d'alarme AU / AL2 transmis par l'équipement DPR ou à
l'affiner en introduisant d'autres niveaux de priorité.
Par ailleurs, le terminal mobile MP et le circuit de traitement DPR peuvent être intégrés dans une même unité de traitement et d'émission/réception de signaux.
A cet effet, le circuit de traitement DPR peut intégrer des circuits de transmission utilisant les réseaux de téléphonie mobile.

Claims (15)

REVENDICATIONS
1. Procédé de surveillance de signaux physiologiques, comprenant des étapes consistant à :
acquérir des échantillons d'au moins un signal physiologique numérisé (SGL), à

l'aide d'un équipement (DPR, E1, E2) porté par un utilisateur, détecter par l'équipement des événements dans le signal physiologique numérisé
et extraire par l'équipement des caractéristiques des événements détectés, rechercher par l'équipement une anomalie dans les événements et les caractéristiques des événements extraits, et transmettre par une liaison sans fil sous forme chiffrée, le signal physiologique numérisé par l'équipement à un serveur (SRV) via un terminal mobile (MP), lorsqu'une anomalie est détectée ou lorsqu'un mode de surveillance renforcé est activé, sinon le signal physiologique numérisé est effacé par l'équipement.
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant des étapes de :
acquisition d'un signal de variation d'impédance (IS) entre des électrodes (E1, E2) en contact avec la peau de l'utilisateur, comparaison du signal de variation d'impédance à une valeur de seuil, transmission d'une notification à destination de l'utilisateur par l'intermédiaire du terminal mobile (MP) pour l'informer que les électrodes ne sont pas en contact avec sa peau, lorsque le signal de variation d'impédance ne dépasse pas la valeur de seuil, et extraction d'un rythme respiratoire (BR) de l'utilisateur à partir du signal de variation d'impédance, lorsque le signal de variation d'impédance dépasse la valeur de seuil.
3. Procédé selon la revendication 2, comprenant des étapes de comparaison du rythme respiratoire à des valeurs de seuil bas et haut (BRT1, BRT2), et de détection d'une anomalie si le rythme respiratoire n'est pas compris entre les valeurs de seuil bas et haut.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les caractéristiques d'événements détectés dans le signal physiologique numérisé (SGL) comprennent des paramètres extraits du signal physiologique numérisé, une anomalie étant détectée si un des paramètres extraits n'appartient pas à une fenêtre centrée sur une valeur moyenne d'un paramètre correspondant extrait d'un signal numérisé de référence (REF).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une étape de détermination d'un niveau de priorité de traitement d'une anomalie détectée, parmi deux niveaux de priorités (AL1, AL2), les anomalies de niveau de priorité supérieur étant présentées (OT) avant les anomalies de niveau de priorité inférieur sur un terminal d'opérateur relié au serveur (SRV).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le signal physiologique numérisé (SGL) comprend un signal d'électrocardiogramme, les événements détectés sont des impulsions R, P, Q, S et T, et les caractéristiques extraites des événements sont relatives aux amplitudes respectives de ces impulsions et/ou à la durée d'intervalles de temps entre ces impulsions, les impulsions R étant détectées dans le signal physiologique numérisé (SGL) en comparant le signal d'électrocardiogramme à une valeur de seuil, et les impulsions P, Q, S et T étant recherchées dans des fenêtres déterminées à
partir d'un instant de détection d'une impulsion R.
7. Procédé selon la revendication 6, comprenant des étapes de :
détermination d'un rythme cardiaque (R-R) en comptant le nombre d'impulsions R

par unité de temps, une anomalie étant détectée si le rythme cardiaque mesuré
présente une instabilité supérieure à une première valeur de seuil d'instabilité, ou si le rythme cardiaque mesuré n'est pas compris entre des premières et secondes valeurs de seuil de rythme cardiaque (RT1, RT2), et/ou des étapes de :
détermination d'une durée entre les impulsions Q et S, et comparaison de la durée entre les impulsions Q et S à une valeur de seuil de durée entre les impulsions Q et S (QT2), une anomalie étant détectée si la durée entre les impulsions Q et S est supérieure à la valeur de seuil de durée entre les impulsions Q et S, et/ou des étapes de :
détermination d'une durée entre les impulsions P et R, comparaison d'une instabilité de la durée entre les impulsions P et R à une seconde valeur de seuil d'instabilité, comparaison de la durée entre les impulsions P et R à deux valeurs de seuil de durée entre les impulsions P et R (PRT1, PRT2), et détection d'une anomalie si l'instabilité de la durée entre les impulsions P
et R est supérieure à la seconde valeur de seuil d'instabilité, ou si la durée entre les impulsions P et R n'est pas comprise entre les deux valeurs de seuil de durée entre les impulsions P et R.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le signal physiologique numérisé (SGL) comprend un signal d'électrocardiogramme, les événements détectés sont des impulsions R, P, Q, S et T, et les caractéristiques extraites des événements détectés dans le signal physiologique numérisé (SGL) sont relatives à des amplitudes respectives de ces impulsions, et/ou à une durée d'intervalles de temps entre ces impulsions, et/ou des pentes entre un sommet et une base de ces impulsions, le procédé comprenant des étapes de :
acquisition d'un signal de référence (REF), détermination de caractéristiques des impulsions R, P, Q, S et T dans le signal de référence, détermination d'une fenêtre de référence pour chacune des caractéristiques extraites des impulsions R, P, Q, S et T du signal de référence, et génération d'un signal d'alarme si une caractéristique extraite du signal physiologique numérisé ne se trouve pas dans une fenêtre de référence correspondante parmi les fenêtres de référence déterminées à partir du signal de référence.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant des étapes de :
détection par le serveur (SRV) d'événements dans le signal physiologique numérisé reçu (SGL), et extraction par le serveur de caractéristiques des événements détectés, recherche par le serveur d'une anomalie dans les événements et les caractéristiques des événements extraits, et transmission par le serveur du signal physiologique numérisé reçu à un terminal d'opérateur (OT) lorsqu'une anomalie est détectée par le serveur.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant des étapes de :
reconstitution et affichage du signal physiologique par un terminal d'opérateur (OT) à partir du signal physiologique numérisé reçu par le serveur (SRV), et transmission au terminal mobile (MP) d'une notification émise par le terminal d'opérateur, relative au signal physiologique visualisé sur l'écran d'affichage, et transmission de la notification à l'utilisateur au moyen du terminal mobile.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel les notifications émises par le terminal d'opérateur (OT) au terminal mobile (MP) comprennent au moins l'un des éléments suivants :
un ordre d'activation du mode de surveillance renforcé qui est transmis du terminal mobile à l'équipement (DPR), l'équipement transmettant le signal physiologique numérisé
(SGL) à la réception de l'ordre d'activation et tant que le mode de surveillance renforcé est activé, une notification à transmettre du terminal mobile (MP) à l'utilisateur pour informer l'utilisateur qu'il doit consulter son médecin, une notification à transmettre du terminal mobile (MP) à l'utilisateur pour informer l'utilisateur qu'il doit attendre les secours ou se rendre d'urgence à
l'hôpital, et des paramètres de détection d'anomalies dans les événements et les caractéristiques d'événement extraits, qui sont transmis du terminal mobile à l'équipement, l'équipement utilisant les paramètres de détection reçus pour détecter des anomalies, les paramètres de détection comprenant des valeurs de seuil et/ou des largeurs de fenêtres de référence, et/ou des dimensions et positions de zones de référence.
12. Equipement (DPR) de surveillance de signaux physiologiques, configuré pour être porté par l'utilisateur et pour acquérir en temps réel un signal physiologique numérisé
(SGL), et transmettre le signal physiologique numérisé à un serveur (SRV) via un terminal mobile, caractérisé en ce qu'il est configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 9.
13. Equipement selon la revendication 12, comprenant des électrodes (E1, E2) et/ou un capteur intégrés dans un vêtement (1), un circuit de traitement analogique (AP, APC) relié aux électrodes et/ou au capteur par l'intermédiaire de liaisons conductrices (2, 3) intégrées dans le vêtement, un circuit de traitement numérique (PRC) relié
au circuit de traitement analogique, un circuit d'émission/réception (TM) relié au circuit de traitement numérique, le circuit d'émission/réception étant configuré pour communiquer avec le terminal mobile (MP).
14. Equipement selon la revendication 13, dans lequel les électrodes (E1, E2) sont placées dans le vêtement (1) de manière à venir en contact avec peau de l'utilisateur sur la région des omoplates ou des côtes à la hauteur du sternum, les électrodes étant formées par impression sur le vêtement, et les liaisons conductrices (2, 3) étant formées par un fil conducteur recouvert d'une couche isolante et inséré dans le tissu formant le vêtement.
15. Système de surveillance de signaux physiologiques, comprenant :
un serveur (SRV), un terminal mobile (MP) d'un utilisateur, comprenant un circuit de communication pour établir une communication avec le serveur, un équipement (DPR) porté par l'utilisateur et configuré pour acquérir en temps réel un signal physiologique numérisé (SGL), et transmettre le signal physiologique numérisé au serveur via le terminal mobile, caractérisé en ce qu'il est configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 11.
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