FR2900560A1 - Procede et dispositif non-invasif de mesure en continu de la pression arterielle - Google Patents

Abstract

Le domaine de l'invention couvre le domaine de l'assistance technologique pour les praticiens en médecine ainsi que le domaine du monitorage médical simple, fiable de mesure non-invasive, continue, battement par battement, de la pression artérielle. Les buts visés sont notamment l'acquisition de la pression artérielle.Pour atteindre ces buts, l'invention fournit un procédé d'acquisition non invasif de la pression artérielle, en continu, battement par battement, à partir des capteurs largement répandus mesurant directement ou indirectement les variations de volume de sang dans un organe ou une partie du corps, ledit signal de variation de volume étant calibré à faide des valeurs intermittentes de pression artérielle obtenues par des méthodes non-invasives standard. L'invention concerne également le dispositif et le programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF NON-INVASIF DE MESURE EN CONTINU DE LA PRESSION

ARTÉRIELLE

Domaine de l'invention Le domaine de l'invention couvre le domaine de l'assistance technologique pour les praticiens en médecine ainsi que le domaine du monitorage médical simple, fiable de mesure non-invasive, continue, battement par battement, de la pression artérielle. Les buts visés sont notamment l'acquisition de la pression artérielle. Plus précisément l'invention concerne un procédé et un dispositif de monitorage en continu de la pression artérielle par voie non-invasive. L'invention vise également les algorithmes et les programmes d'ordinateur pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Contexte de l'invention et Problème technique La pression artérielle (PA) a pour fonction de permettre la perfusion tissulaire périphérique par un sang enrichi en oxygène. Cette PA apporte des renseignements, très indirects, sur le débit cardiaque et sur la perfusion tissulaire. Historiquement, la PA a été mesurée de manière intermittente (méthode au brassard) et continue à être mesurée ainsi, notamment par des dispositifs automatisés (par exemple : DYNAMAP ). Cette mesure intermittente est insuffisante chez les patients présentant une instabilité circulatoire ou un risque d'instabilité circulatoire. Le cas emblématique reste l'induction de l'anesthésie au cours de laquelle les variations de PA peuvent être très importantes (diminution ou augmentation), chez des patients à haut risque ou plus simplement à bas risque. Or, le médecin anesthésiste réanimateur ne dispose que d'une mesure de la PA toutes les 5 min le plus souvent, discontinue au mieux, ce qui entraîne un retard au diagnostic. Ceci est encore plus vrai compte tenu de la tendance d'équipes bien entraînées à mettre en place, chez des patients à haut risque, une PA invasive immédiatement après l'induction de l'anesthésie, parfois sans prise de PA au brassard avant l'induction.

Historiquement, la mesure invasive de la PA par cathétérisme artériel (brachial, fémoral ou radial) a été utilisée pour les patients à risque d'instabilité circulatoire, en soins intensifs, anesthésiologie, oxyologie, etc., pour obtenir une appréhension fine, battement-parbattement (beat-by-beat) du fonctionnement cardiovasculaire.

Etat de la technique La méthode de mesure invasive de la PA comprend la pose d'un cathéter intra-artériel, le plus souvent radial, relié à au dispositif de mesure (capteur-amplificateur-visualisation). Les désavantages de ce système sont : temps, coût, risque infectieux ou ischémique. Cette lourdeur de mise en oeuvre et ces désavantages le réserve, aux équipes entraînées dans des centres bien équipés, et aux interventions lourdes, pour minimiser ces inconvénients par leur degré d'entraînement.

Ces difficultés liées à la mise en oeuvre de la PA invasive aboutit à en restreindre considérablement le bénéfice, exposant une population de patients à un risque accru ou au moins à une perte de chance . Pour pallier à ces difficultés, plusieurs systèmes de mesure non-invasive, battement-après-battement, de la PA ont été mis au point (phléthysmographie : Finapres, Portapres, Finameter; tonométrie artérielle : Nippon Colin, Tensys ). Ces systèmes sont fiables et bien validés actuellement. Les inconvénients majeurs restent de disposer d'un système propre et le prix (10 000 à 35 000 {) qui en limite la diffusion et génère un cercle vicieux car le clinicien ne connaît généralement pas l'existence de ces systèmes, empêchant une large industrialisation et une baisse des coûts.

Un besoin existe qui impose la mise au point d'un système de mesure de PA battement par battement, de coût faible, à partir de capteurs existants et largement diffusés, pour permettre une diffusion large du système.

On connaît un procédé et un dispositif de monitorage dénommé TASK-FORCE MONITOR 3040, développé et commercialisé par la société autrichienne CNSystems. Le TASK-FORCE MONITOR comprend une partie logiciel (software) et une partie matériel (hardware). Cette dernière inclut des capteurs de signaux et un ordinateur équipé d'un écran d'affichage présentant jusqu'à 14 paramètres. Ce procédé et ce dispositif antérieurs sont décrits notamment dans l'article de Gratze et al., Computers in Biology and Medicine, 1998, vol.28, 121-142 . Ce logiciel et ses périphériques visent à assurer un monitorage non-invasif en temps réel et battement-aprèsbattement, du volume d'éjection systolique, de la pression artérielle et de l'index de résistance périphérique totale. Un objectif visé par ce système est l'évaluation de l'activité du système nerveux autonome qui contrôle le fonctionnement cardiaque. Le dispositif TASK-FORCE MONITOR comprend des capteurs de mesure de la pression artérielle mesurée à l'aide d'un brassard (DINAMAP ), de la pression artérielle mesurée au doigt (FINAPRES ), de l'électrocardiogramme ECG, de l'impédance du cardiogramme ICG et du phonocardiogramme PCG. En dehors d'une multitude d'index cardiovasculaires mesurés en continu de manière non- invasive (pente du baroréflexe cardiaque, index de résistance périphérique totale, volume d'éjection, etc.), le système TASK-FORCE MONITOR réalise une mesure plus précise de la pression artérielle au niveau du doigt. La méthode dite du volume bloqué (volume- clamp) a été améliorée par un re-ajustement de la pression mesurée au niveau du doigt à partir de la pression artérielle non-invasive mesurée au niveau du bras par des méthodes standard (brassard à tension classique). Toutefois, cette invention ne divulgue pas une méthode de calibrage du signal représentant directement ou indirectement les variations de volume de sang dans un organe ou une partie du corps (tels l'onde photopléthysmographique du saturomètre) à l'aide du brassard à tension.

La demande PCT WO-00/16687 (brevet américain US-6,117,075) divulgue un procédé et un dispositif pour mesurer la profondeur de l'anesthésie à partir des oscillations de la température ou du signal photo-pléthysmographique (PPG). Dans la description de l'invention, l'inventeur affirme que le signal PPG, mesurant le volume sanguin dans l'extrémité du doigt, reflète de manière précise l'onde de la pression artérielle. Ainsi, selon l'inventeur, le signal PPG peut être calibré à partir des méthodes non-invasives standard de mesures de la pression artérielle afin d'obtenir l'onde de la pression artérielle. Toutefois, la méthode concrète de calibrage du signal PPG afin d'obtenir l'onde de la pression artérielle n'est divulguée nulle part.

Le brevet américain US-4,788,982 divulgue un dispositif pour mesurer la profondeur de l'anesthésie à partir des oscillations du signal photo-pléthysmographique (PPG). Dans la description de l'invention, l'inventeur affirme que les amplitudes maximum et minimum du signal PPG, sont liées respectivement aux pressions artérielles systoliques et diastoliques. Toutefois, la méthode concrète pour obtenir l'onde de la pression artérielle à partir du signal PPG n'est divulguée nulle part.

Objectifs de l'invention Pour pallier la carence de l'art antérieur, l'objectif essentiel de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif de monitorage continu de la pression artérielle simple, économique, fiable, performant, et adéquat de façon à permettre une surveillance continue des patients en milieu hospitalier, à domicile (Holter en pression en ambulatoire, surveillance de personnes âgées), ou de toute personne en ambulatoire (sportif, combattant, etc.) à but de surveillance médicale ou de recherche.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif de monitorage continu de la pression artérielle simple, économique, fiable, performant et adéquat, qui seul ou en combinaison avec d'autres signaux physiologiques (électrocardiogramme, électroencéphalogramme, etc.) peut apporter: o l'aide au diagnostic en temps réel en soins intensifs de cardiologie ou en cardiologie ambulatoire (prévision de l'ischémie myocardique ou de la fibrillation ventriculaire) ; o le monitorage de la profondeur de l'anesthésie au sens large au cours de la chirurgie ; o le monitorage de la sédation et l'analgésie chez le patient non-communiquant en réanimation ou soins intensifs (adulte, pédiatrique, néonatalogie); o le monitorage de l'anesthésie pour d'autres facteurs que la profondeur d'anesthésie et la prédiction du réveil (ischémie myocardique postopératoire, anesthésie locorégionale , douleur, etc...); o la prévention de la syncope en anesthésie loco-régionale ; o le monitorage du volume sanguin (volémie) ; o le monitorage en réanimation médicale, chirurgicale ou obstétricale. o le monitorage en médecine d'urgence/accueil, oxyologie, o le monitorage en médecine spatiale, o l'exploration fonctionnelle du système nerveux autonome (syncope, diabète, dystonie neurovégétative...), notamment par la mesure des index issus de la variabilité à court et long terme de la pression artérielle couplée ou pas avec la variabilité de la fréquence cardiaque (sensibilité du baroréflexe cardiaque, cohérence pression-fréquence, dimension fractale, etc.). Description de l'invention Ces objectifs, parmi d'autres ont été atteints par l'invention qui concerne tout d'abord un procédé et un dispositif non-invasif de mesure en continu de la pression artérielle (PA) caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mesure indirecte à partir d'un signal représentant directement ou indirectement les variations de volume de sang dans un organe ou une partie du corps, ledit signal de variation de volume étant calibré à l'aide des valeurs intermittentes de PA obtenues par des méthodes non-invasives standard. L'invention concerne un dispositif non-invasif de mesure en continu de la pression artérielle (PA) caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mesure indirecte à partir d'un signal représentant directement ou indirectement les variations de volume de sang dans un organe ou une partie du corps, ledit signal de variation de volume étant calibré à l'aide des valeurs intermittentes de PA obtenues par des méthodes non-invasives standard. Les inventeurs ont eu le mérite de montrer qu'il est possible d'utiliser les variations de volume de sang dans un organe ou une partie du corps, pour en extraire avec une précision satisfaisante les valeurs de PA battement par battement. L'avantage de la présente invention est qu'elle peut utiliser les capteurs déjà largement utilisés dans la pratique hospitalière, tels le saturomètre mesurant la saturation en oxygène du sang (SpO2). Le signal SpO2 est une mesure indirecte du volume sanguin au niveau de l'organe auquel le capteur SpO2 est branché, le plus souvent le doigt. Les inventeurs ont observé que la pression artérielle est directement proportionnelle au temps de montée de l'onde SpO2 et inversement proportionnelle à l'amplitude de l'onde SpO2. Cette règle générale est valable pour tout signal qui mesure les variations de volume sanguin: la pression artérielle est directement proportionnelle au temps de montée du volume sanguin et inversement proportionnelle à l'amplitude de variation du volume sanguin. A partir de cette règle générale, le signal représentant le volume sanguin peut être calibré à l'aide des valeurs de PA mesurées de manière intermittente par des méthodes standard et largement utilisées, afin d'obtenir une estimation de le PA battement par battement. Ainsi, le coût d'obtention de cette estimation de PA est très faible par rapport aux autre méthodes déjà existantes (volume-clamp) qui sont très coûteuses.

De plus, le champ d'application des la présente invention dépasse le champ d'application des inventions dans lesquelles une méthode similaire avait été suggérée (voir l'état de l'art).

Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, le signal (VS) représentant directement ou indirectement les variations de volume de sang dans un organe ou une partie du corps est choisi dans le groupe de signaux suivants : • onde pléthysmographique de la saturation en oxygène du sang (SpO2) mesurée à l'aide d'un saturomètre au niveau d'un doigt de la main ou du pied, de l'oreille, du front, des ailes du nez, ou d'autre organe ou partie du corps, • le diamètre d'une artère mesuré par des dispositifs utilisant les ultrasons ou tout autre moyen d'imagerie médicale, etc, le signal SpO2 étant préféré.

Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la PA en continu représente les suites temporelles de PA systolique (PAS), PA diastolique (PAD) et/ou PA pulsée (PP) obtenues pour chaque battement (cycle) cardiaque, et/ou l'onde pulsatile continue de la PA, toutes ces valeurs de pression artérielle étant celles mesurées au niveau de l'organe ou de la partie du corps dans lesquels sont mesurées les variations de volume de sang.

Il peut être intéressant que le dispositif selon l'invention soit assorti en cas de vasoconstriction du sujet monitorisé par un dispositif pour chauffer passivement (pansement, gant, etc.) ou activement (système de chauffage électrique) l'organe ou la partie du corps concernée.

De préférence, les valeurs intermittentes de PA systolique PASstd(n), diastolique PADstd(n) et pulsée PPstd(n) (où n est le nombre du battement cardiaque au cours duquel les mesures ont été prises) obtenues par des méthodes non-invasives standard peuvent être mesurées à l'aide d'un brassard à tension au niveau du bras ou de la jambe, ou à l'aide de toute autre méthode précise de mesure de la pression (piézoélectrique, etc.), le brassard à tension au niveau du bras étant préféré.

Selon une forme de réalisation préférée, le dispositif comprend des moyens pour détecter avec précision l'amplitude du signal VS et le temps lorsque le signal VS atteint son maximum (VSmax) et/ou son minimum (VSmin) et/ou une valeur de référence prédéfinie (VSO), lors de chaque battement (cycle) cardiaque, en calculant en temps réel les paramètres suivants : • le temps de montée (Tm) pour chaque battement (cycle) cardiaque, défini comme l'intervalle de temps du passage du signal VS de la valeur VSmin ou la valeur VS0 à la valeur Vsmax lors de sa montée: Tm = t(VSmax) û t(VSmin) ou Tm = t(VSmax) û t(VSO) ; • et/ou le temps de descente (Td) pour chaque battement (cycle) cardiaque, défini comme l'intervalle de temps du passage du signal VS de la valeur VSmax ou la valeur VSO à la valeur VSmin lors de sa descente: Tm = t(VSmin) û t(VSmax) ou Tm = t(VSmin) û t(VSO).

Suivant une modalité intéressante de cette forme préférée, le dispositif selon l'invention comprend des moyens pour calculer en continu les valeurs estimées des suites temporelles de PAS, PAD et PP pour chaque battement cardiaque définies dans la revendication 3, en effectuant : • la somme d'un polynôme Psl(Vsmax), d'un polynôme Ps2(Tm) et une constante 25 Ks pour obtenir les suites de PAS : PAS(n) = Psl(Vsmax)(n)+ Ps2(Tm)(n) +Ks, où n est le numéro du battement considéré ; • la somme d'un polynôme Pdl(Vsmin), d'un polynôme Pd2(Td) et une constante Kd pour obtenir les suites de PAD: PAD(n) = Pdl(Vsmin)(n)+ Pd2(Td)(n) +Ks, où n est le numéro du battement considéré ; 30 • la somme d'un polynôme Ppl(Vsmax), d'un polynôme Pp2(Tm) et une constante Kp pour obtenir les suites de PP: PP(n) = Ppl (Vsmax)(n)+ Pp2 (Tm)(n) +Kp, où n est le numéro du battement considéré ;

Avantageusement, les polynômes mentionnés à la revendication 6 sont de manière générale 35 la somme de 3 termes, de degré ", 1 et respectivement 2, ou, dans une mise en oeuvre préférée, ces polynômes sont formés d'un seul terme de ter degré selon ce qui suit : • Psl(Vsmax)(n) = als*(Vsmax)(n)1"2+ a2s*(Vsmax)(n) + a3s*(Vsmax)(n)2, ou de préférence Psl(Vsmax)(n)= as*(Vsmax)(n); • Ps2(Tm)(n) = bls*(Tm)(n)''2+ b2s*(Tm)(n) + b3s*(Tm)(n)2, ou de préférence Ps2(Tm)(n)= bs*(Tm)(n); • Pdl(Vsmax)(n) = ald*( Vsmin)(n)1"2+ a2d*( Vsmin)(n) + a3d*( Vsmin)(n)2, ou de préférence Pdl(Vsmin)(n)= ad*( Vsmin)(n); • Pd2(Td)(n) = bld*(Td)(n)1/2+ b2d*(Td)(n) + b3d*(Td)(n)2, ou de préférence Pd2(Td)(n)= bd*(Td)(n); • Ppl(Vsmax)(n) = alp*(Vsmax)(n)1/2+ a2p*(Vsmax)(n) + a3p*(Vsmax)(n)2, ou de préférence Pp 1(Vsmax)(n)= ap*(Vsmax)(n); • Pp2(Tm)(n) = blp*(Tm)(n)1'2+ b2p*(Tm)(n) + b3p*(Tm)(n)2, ou de préférence Pp2(Tm)(n)= bp*(Tm)(n);

Suivant une autre modalité, le dispositif selon l'invention comprend des moyens pour calculer en temps réel les coefficients des polynômes mentionnés dans la revendication 7 en calibrant les valeurs estimées de PAS(n), PAD(n) et PP(n) mentionnées à la revendication 6 avec les valeurs PASstd(n), PADstd(n) et PPstd(n) mentionnées à la revendication 4 et en résolvant un système d'équations : • PAS(n) = PASstd(n), n=1,2,.. • PAD(n) = PADstd(n), n=1,2,.. • PP(n) = PPstd(n), n=1,2,.. ayant autant d'inconnues que des coefficients des polynômes et autant d'équations que des mesures distinctes de PA standard, le nombre d'équations étant supérieur ou égal au nombre d'inconnues.

Suivant une autre modalité, le dispositif selon l'invention comprend des moyens pour calculer en temps réel une rectification des valeurs estimées PAS, PAD et PP de manière à tenir compte de la différence physiologique entre la PA réelle au niveau du bras, ou du coeur et la PA au niveau de l'organe ou la partie du corps où les variations de volume de sang ont été mesurés.

Suivant une autre modalité, le dispositif selon l'invention comprend des moyens pour : • déclencher continuellement des mesures intermittentes standard de la PA, de manière générale à des intervalles constants (2-10 minutes) et notamment lorsque les valeurs de PA estimée montrent une hausse ou une baisse significative ; • re-ajuster à chaque nouvelle mesure intermittente standard de la PA, les coefficients des polynômes calculés par les moyens décrits dans la revendication 8.

Suivant une autre modalité, le dispositif selon l'invention comprend : • des moyens pour calculer en temps réel une estimation de l'onde pulsatile de PA à partir des valeurs extrêmes estimées PAS, PAD et PP ; • des moyens pour afficher à un écran ou pour imprimer sur un support lisible en temps réel les suites temporelles de PAS, PAD et PP et/ou l'onde pulsatile estimée de PA décrite plus haut ; • des moyens pour émettre une alarme lorsque l'une des valeurs de PAS, PAD et PP, ou un index physiologique dérivé des ces valeurs (profondeur de l'anesthésie, vomémie, etc.) sort des certaines limites fixées au préalable par le praticien hospitalier, ou en général par la personne qui surveille ou étudie lesdites suites de PA • une boucle à rétro-action pour commander des dispositifs automatisés d'injection des substances vaso-actives, afin de rétablir une PA normale dans le cas où une alarme de PA anormale serait déclenchée.

Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne un produit programme d'ordinateur caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de code de programme pour mettre en oeuvre les moyens du dispositif tel que défini ci-dessus, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.

Selon un autre encore de ses aspects, l'invention concerne un produit de programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de code de programme, stockés sur un milieu lisible par un ordinateur, pour pouvoir mettre en oeuvre les moyens du dispositif tel que défini ci-dessus, lorsque ledit produit de programme est exécuté sur un ordinateur.

Le dispositif selon l'invention peut être utilisé sous forme: i) d'un module supplémentaire qui peut se glisser dans les moniteurs modulaires existants pour surveiller les patients (type Philips ou GE ); ii) d'un insert logiciel lors d'une simple mise à niveau logiciel des moniteurs modulaires existants pour surveiller les patients.

Ce dispositif peut également servir chez l'animal.

Exemple. Essai clinique Un patient a subi une intervention de ligamentoplastie du genou sous anesthésie générale réalisée avec propofol (DIPRIVAN ) et rémifentanil (ULTIVA ). Les signaux cardiovasculaires suivants ont été enregistrés en continu tout au long de l'intervention chirurgicale: la pression artérielle (PA) non-invasive (FINAPRES 2300, Ohmeda, Englewood, CO) au niveau du doigt, le signal pléthysmographique de la saturation en oxygène du sang (Sp02, Siemens) mesuré au niveau du doigt sur la même main que la PA mesurée par Finapres et la PA non-invasive mesurée de manière intermittente à l'aide d'un brassard à tension (Dinamap) au niveau du bras contra-latéral au bras utilisé pour enregistrer la PA en continu (Finapres) et la SpO2. L'obtention de la PA non-invasive en continu estimée à partir de l'onde de la SpO2 calibrée à l'aide d'un brassard à tension est décrite dans les figures suivantes.

Description des figures Figure 1. Haut : Exemple de signal de pression artérielle (PA) non-invasive mesurée en continu au niveau du doigt à l'aide d'un moniteur spécialisé (FINAPRES 2300, Ohmeda, Englewood, CO). Bas : Exemple de signal pléthysmographique de la saturation en oxygène du sang (SpO2) mesuré au niveau du doigt. Ce signal est une mesure indirecte du volume sanguin au niveau du doigt. Les formes d'onde de PA et SpO2 lors des battements cardiaques marqués avec 1, 2, 3 et 4 sont illustrés en détail dans la figure 2.

Figure 2 . A : Courbes PAS versus SpO2 pour les fronts montants des ondes de PA et SpO2 lors des battements cardiaques marqués avec 1, 2, 3 et 4 dans la figure 1. Le signal SpO2 étant une mesure indirecte du volume sanguin, les courbes dans la figure illustrent la relation volume-pression. Une vasoconstriction augmente la pente des courbes volume pression : pour la même variation de volume, la pression monte plus. Une vasodilatation a l'effet contraire. Toutefois, malgré une chute de l'amplitude de l'onde de Sp02 du battement 1 au battement 2 due à une présumée vasoconstriction, la pression systolique n'augmente pas. L'explication est donnée dans la figure B. B : Détail du front montant de l'onde de SpO2 pour les battements cardiaques 1, 2, 3 et 4. Le temps de montée de la SpO2 est l'intervalle de temps entre t=0 et le moment où l'onde atteint son maximum (tl pour les battements 2 et 3, et t2 pour les battements 1 et 4). Malgré une chute de l'amplitude de l'onde de SpO2 du battement 1 au battement 2, le temps de montée au battement 2 diminue également (tl<t2), remplissant moins le vaisseau sanguin et ainsi n'entraînant pas une augmentation de pression. Pour un temps de montée constant (battements 2 et 3), une chute de l'amplitude de la SpO2 entraîne une augmentation de PA. La pression artérielle est ainsi directement proportionnelle au temps de montée de l'onde SpO2 et inversement proportionnelle à l'amplitude de l'onde SpO2.

Figure 3. Transformation de l'onde de la saturation en oxygène du sang (Sp02) en continu dans une suite des valeurs (SpO2Cal) qui approche la suite des pressions artérielles (PA) battement par battement. La méthode consiste calculer les valeurs de PA systolique estimée (SpO2Cal) à l'aide de la formule SpO2Ca1= -0.034*SpO2Ampl(n) + 0.29*SpO2TMont(n) + 115, où SpO2Ampl(n) est l'amplitude maximum de l'onde de SpO2 lors du cycle cardiaque n (voir figure 2B), et SpO2TMont(n) est le temps de montée de l'onde de SpO2 lors du cycle cardiaque n. Les coefficients ont été calculés à partir des valeurs intermittentes de PA systolique mesurées à l'aide d'un brassard à tension. Les battements cardiaques marqués avec 1, 2, 3 et 4 dans la figure 1, sont marqués par des pointillés.

Figure 4. A : Tracé de 40 minutes des suites de PA systolique (PAS) (haut) obtenues à l'aide d'un appareil de mesure non-invasif (FINAPRES 2300, Ohmeda, Englewood, CO) et des suites des PA systolique estimée (SpO2Cal) (bas) obtenues indirectement, selon l'invention, à partir de l'onde pléthysmographique de la saturation en oxygène du sang (SpO2) calibrée par un brassard à tension. Un détail sur les premières 10 minutes est montré dans la figure B. Les valeurs de PA systolique estimée (SpO2Cal) ont été calculés à l'aide de la formule SpO2Cal= -0.034*SpO2Ampl(n) + 0.29*SpO2TMont(n) + 115, où SpO2Ampl(n) est l'amplitude maximum de l'onde de SpO2 lors du cycle cardiaque n (voir figures 1, 2B et 3), et SpO2TMont(n) est le temps de montée de l'onde de SpO2 lors du cycle cardiaque n (voir figures 2B et 3). Les 2 suites de PA présentent des variations similaires.20

Claims (1)

REVENDICATIONS
1. -1- Dispositif non-invasif de mesure en continu de la pression artérielle (PA) caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mesure indirecte à partir d'un signal représentant directement ou indirectement les variations de volume de sang dans un organe ou une partie du corps, ledit signal de variation de volume étant calibré à l'aide des valeurs intermittentes de PA obtenues par des méthodes non-invasives standard. --2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le signal (VS) représentant directement ou indirectement les variations de volume de sang dans un organe ou une partie du corps est choisi dans le groupe de signaux suivants : • onde pléthysmographique de la saturation en oxygène du sang (Sp02) mesurée à l'aide d'un saturomètre au niveau d'un doigt de la main ou du pied, de l'oreille, du front, des ailes du nez, ou d'autre organe ou partie du corps, • le diamètre d'une artère mesuré par des dispositifs utilisant les ultrasons ou tout autre moyen d'imagerie médicale, etc, le signal SpO2 étant préféré. -3- Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la PA en continu représente les suites temporelles de PA systolique (PAS), PA diastolique (PAD) et/ou PA pulsée (PP) obtenues pour chaque battement (cycle) cardiaque, et/ou l'onde pulsatile continue de la PA, toutes ces valeurs de pression artérielle étant celles mesurées au niveau de l'organe ou de la partie du corps dans lesquels sont mesurées les variations de volume de sang. -4- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il est assorti en cas de vasoconstriction du sujet monitorisé par un dispositif pour chauffer passivement (pansement, gant, etc.) ou activement (système de chauffage électrique) l'organe ou la partie du corps concernée. -5-Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 4 caractérisé en ce que les valeurs intermittentes de PA systolique PASstd(n), diastolique PADstd(n) et pulsée PPstd(n) (où n est le nombre du battement cardiaque au cours duquel les mesures ont été prises) obtenues par des méthodes non-invasives standard peuvent être mesurées à l'aide d'un brassard à tension au niveau du bras ou de la jambe, ou à l'aide de toute autre méthode précise de mesure de la pression (piézoélectrique, etc.), le brassard à tension au niveau du bras étant préféré. 28/7/2006 -6-Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour détecter avec précision l'amplitude du signal VS et le temps lorsque le signal VS atteint son maximum (VSmax) et/ou son minimum (VSmin) et/ou une valeur de référence prédéfinie (VSO), lors de chaque battement (cycle) cardiaque, en calculant en temps réel les paramètres suivants : • le temps de montée (Tm) pour chaque battement (cycle) cardiaque, défini comme l'intervalle de temps du passage du signal VS de la valeur VSmin ou la valeur VSO à la valeur Vsmax lors de sa montée: Tm = t(VSmax) ù t(VSmin) ou Tm = t(VSmax) ù t(VSO) ; • et/ou le temps de descente (Td) pour chaque battement (cycle) cardiaque, défini comme l'intervalle de temps du passage du signal VS de la valeur VSmax ou la valeur VSO à la valeur VSmin lors de sa descente: Tm = t(VSmin) ù t(VSmax) ou Tm = t(VSmin) ù t(VSO). -7- Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour calculer en continu les valeurs estimées des suites temporelles de PAS, PAD et PP pour chaque battement cardiaque définies dans la revendication 3, en effectuant : • la somme d'un polynôme Psl(Vsmax), d'un polynôme Ps2(Tm) et une constante Ks pour obtenir les suites de PAS : PAS(n) = Psl(Vsmax)(n)+ Ps2(Tm)(n) +Ks, où 20 n est le numéro du battement considéré ; • la somme d'un polynôme Pdl(Vsmin), d'un polynôme Pd2(Td) et une constante Kd pour obtenir les suites de PAD: PAD(n) = Pdl(Vsmin)(n)+ Pd2(Td)(n) +Ks, où n est le numéro du battement considéré ; • la somme d'un polynôme Ppl(Vsmax), d'un polynôme Pp2(Tm) et une constante 25 Kp pour obtenir les suites de PP: PP(n) = Ppl (Vsmax)(n)+ Pp2 (Tm)(n) +Kp, où n est le numéro du battement considéré ; -8- Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 7 caractérisé en ce que les polynômes mentionnés à la revendication 6 sont de manière générale la somme de 3 termes, de degré 30 '/z, 1 et respectivement 2, ou, dans une mise en oeuvre préférée, ces polynômes sont formés d'un seul terme de ter degré selon ce qui suit : • Psl(Vsmax)(n) = als*(Vsmax)(n)1'2+ a2s*(Vsmax)(n) + a3s*(Vsmax)(n)2, ou de préférence Psl(Vsmax)(n)= as*(Vsmax)(n); • Ps2(Tm)(n) = bls*(Tm)(n)1/2+ b2s*(Tm)(n) + b3s*(Tm)(n)2, ou de préférence 35 Ps2(Tm)(n)= bs*(Tm)(n); • Pdl(Vsmax)(n) = ald*( Vsmin)(n)1"2+ a2d*( Vsmin)(n) + a3d*( Vsmin)(n)2, ou de préférence Pdl(Vsmin)(n)= ad*( Vsmin)(n); • Pd2(Td)(n) = bld*(Td)(n)1/2+ b2d*(Td)(n) + b3d*(Td)(n)2, ou de préférence Pd2(Td)(n)= bd*(Td)(n); 28/7/2006• Ppl(Vsmax)(n) = alp*(Vsmax)(n)1/2+ a2p*(Vsmax)(n) + a3p*(Vsmax)(n)2, ou de préférence Ppl(Vsmax)(n)= ap*(Vsmax)(n); • Pp2(Tm)(n) = blp*(Tm)(n)1'2+ b2p*(Tm)(n) + b3p*(Tm)(n)2, ou de préférence Pp2(Tm)(n)= bp*(Tm)(n); - 9- Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour calculer en temps réel les coefficients des polynômes mentionnés dans la revendication 7 en calibrant les valeurs estimées de PAS(n), PAD(n) et PP(n) mentionnées à la revendication 6 avec les valeurs PASstd(n), PADstd(n) et PPstd(n) mentionnées à la revendication 4 et en résolvant un système d'équations : • PAS(n) = PASstd(n), n=1,2,.. • PAD(n) = PADstd(n), n=1,2,.. • PP(n) = PPstd(n), n=1,2,.. ayant autant d'inconnues que des coefficients des polynômes et autant d'équations que des 15 mesures distinctes de PA standard, le nombre d'équations étant supérieur ou égal au nombre d'inconnues. - 10Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour calculer en temps réel une rectification des valeurs estimées PAS, PAD et PP 20 de manière à tenir compte de la différence physiologique entre la PA réelle au niveau du bras, ou du coeur et la PA au niveau de l'organe ou la partie du corps où les variations de volume de sang ont été mesurés. -11- Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comprend 25 des moyens pour : • déclencher continuellement des mesures intermittentes standard de la PA, de manière générale à des intervalles constants (2-10 minutes) et notamment lorsque les valeurs de PA estimée montrent une hausse ou une baisse significative ; • re-ajuster à chaque nouvelle mesure intermittente standard de la PA, les coefficients 30 des polynômes calculés par les moyens décrits dans la revendication 8. - 12- Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 11 caractérisé en ce qu'il comprend : • des moyens pour calculer en temps réel une estimation de l'onde pulsatile de PA à partir des valeurs extrêmes estimées PAS, PAD et PP ; 35 • des moyens pour afficher à un écran ou pour imprimer sur un support lisible en temps réel les suites temporelles de PAS, PAD et PP et/ou l'onde pulsatile estimée de PA décrite plus haut ; • des moyens pour émettre une alarme lorsque l'une des valeurs de PAS, PAD et PP, ou un index physiologique dérivé des ces valeurs (profondeur de l'anesthésie, 28/7/2006vomémie, etc.) sort des certaines limites fixées au préalable par le praticien hospitalier, ou en général par la personne qui surveille ou étudie lesdites suites de PA • une boucle à rétro-action pour commander des dispositifs automatisés d'injection des substances vaso-actives, afin de rétablir une PA normale dans le cas où une alarme de PA anormale serait déclenchée. -13- Produit programme d'ordinateur caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de code de programme pour mettre en oeuvre les moyens du dispositif selon les revendications 6 à 12, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. -14- Produit de programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de code de programme, stockés sur un milieu lisible par un ordinateur, pour pouvoir mettre en oeuvre les moyens du dispositif selon les revendications de 6 à 12, lorsque ledit produit de programme est exécuté sur un ordinateur. 28/7/2006