FR3099358A1 - Dispositif de determination d’une information portant sur un etat de decompensation cardiaque - Google Patents

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Yves GUMERY
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Abstract

Titre de l'invention : DISPOSITIF DE DETERMINATION D’UNE INFORMATION PORTANT SUR UN ETAT DE DECOMPENSATION CARDIAQUE Dispositif de détermination (1) d’une information (74) portant sur un état de décompensation cardiaque d’un utilisateur (2), ladite information (74) étant obtenue par analyse d’un paramètre cardiaque (27), caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de mesure (3) configuré pour déterminer une valeur de signal (34) par l’intermédiaire d’au moins une courbe de signaux accélérométriques (35) de l’utilisateur (2), ladite valeur de signal (34) étant destinée à être comparée à une valeur de signal additionnel (44) issue d’une mesure par un moniteur cardiaque (40), le dispositif de mesure (3) comprenant à cet effet au moins un accéléromètre (30) configuré pour déterminer ladite courbe de signaux accélérométriques (35), le dispositif de mesure (3) étant configuré pour être logé dans un implant (6) interne à l’utilisateur (2). Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

DISPOSITIF DE DETERMINATION D’UNE INFORMATION PORTANT SUR UN ETAT DE DECOMPENSATION CARDIAQUE
Le domaine de la présente invention est celui des dispositifs de mesure de paramètres cardiaques d’un corps humain.
De façon connue, une insuffisance cardiaque peut évoluer chez l’Homme en une décompensation cardiaque. Cette décompensation cardiaque conduit à une altération de l’état général, avec une fatigue aiguë apparaissant même au repos, assortis de l’apparition d’œdèmes, ce qui contribue à dégrader la qualité des échanges gazeux d’oxygène et de gaz carbonique indispensables au corps humain.
Une décompensation cardiaque peut ainsi conduire à un œdème cardiogénique au niveau thoracique, notamment dans le tissu pulmonaire. Une gêne respiratoire et un essoufflement font partie des symptômes, induits par une compensation des poumons augmentant leur travail respiratoire et provoquant notamment une douleur thoracique. Ces symptômes s’aggravent jusqu’à la détresse respiratoire majeure si l’accumulation de liquide n’est pas détectée en amont. L’œdème pulmonaire est considéré médicalement comme une urgence vitale qu’il est nécessaire de traiter dès les premiers signes, les traitements étant d’autant plus lourds que le diagnostic est tardif, les tissus étant moins engorgés à un stade initial.
Tout patient présentant un risque de pathologie cardiaque doit ainsi être vigilant. Les patients à risque sont généralement suivis par des examens médicaux réguliers, type auscultation par le praticien, électrocardiogramme, dosage sanguin et/ou radiographie pulmonaire afin d’identifier des troubles cardiaques. Préventivement, le patient est contraint à surveiller étroitement son hygiène de vie et à traiter sa pathologie cardiaque pour éviter des complications sous-jacentes à a décompensation cardiaque.
Un suivi médical reste cependant contraignant pour le patient, puisqu’il est dépendant du milieu médical et du praticien pour effectuer une évaluation de son état pulmonaire et cardiaque. Un autre inconvénient réside dans la régularité du suivi, le patient devant fréquemment se soumettre au milieu médical pour prévenir des complications aggravées. Par ailleurs, le suivi ne peut raisonnablement être effectué de façon pluri journalière au long terme, pour tous les patients, notamment ceux gardant une bonne autonomie.
Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif apte à identifier les prémices d’un état de décompensation cardiaque, ledit dispositif étant d’utilisation simple et compatible avec une utilisation répétée pour le suivi et la détection précoce de problèmes cardiaques chez un patient présentant un risque de décompensation cardiaque.
L’invention concerne un dispositif de détermination d’une information portant sur un état de décompensation cardiaque d’un utilisateur, ladite information étant obtenue par analyse d’un paramètre cardiaque, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un dispositif de mesure configuré pour déterminer une valeur de signal par l’intermédiaire d’au moins une courbe de signaux accélérométriques de l’utilisateur, ladite valeur de signal étant destinée à être comparée à une valeur de signal additionnel issue d’une mesure par un moniteur cardiaque, le dispositif de mesure comprenant à cet effet au moins un accéléromètre configuré pour déterminer ladite courbe de signaux accélérométriques de l’utilisateur, le dispositif de mesure étant configuré pour être logé dans un implant interne à l’utilisateur.
Le dispositif selon l’invention est particulièrement avantageux en ce qu’il permet de combiner une analyse bimodale, avec prise en compte de signaux accéléromètriques d’une part et de signaux cardiaques type électrocardiogramme d’autre part, et une mesure invasive via la mise en œuvre d’au moins l’accéléromètre dans un implant approprié. Par ailleurs, il est notable que l’information portant sur un état de décompensation cardiaque est obtenu de façon simple par une comparaison de deux données, la simplification de l’algorithme pouvant faciliter l’intégration des moyens de calcul correspondants dans l’implant le cas échéant.
Grâce à ce dispositif de mesure implanté, la courbe de signaux accélérométriques et le paramètre cardiaque peuvent être obtenus de façon reproductible et fiable. En effet, l’implantation participe à une position fixe de l’accéléromètre embarqué dans l’implant, et à tout le moins à une position stable mesure après mesure.
Le dispositif de mesure comprend l’accéléromètre qui génère la courbe de signaux accélérométriques. Cette courbe de signaux accélérométriques est destinée à être confrontée à d’autres données, en l’espèce à un électrocardiogramme obtenu au moyen du moniteur cardiaque, pour en déduire le paramètre cardiaque. L’accéléromètre mesure l’accélération selon au moins un axe. L’accéléromètre est par exemple un accéléromètre de un à trois axes orthogonaux entre eux.
La valeur de signal, déterminée à partir de la courbe de signaux accélérométriques, correspond à un pic positif sur la courbe de signaux accélérométriques, indiquant un maxima d’ouverture de la valve aortique de l’utilisateur dit « amplitude aortique ». L’apparition du signal constitue un marqueur de temps dans la détermination du paramètre cardiaque.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de détermination comporte un organe de mesure configuré pour mesurer la valeur de signal additionnel, cet organe de mesure comprenant au moins le moniteur cardiaque, le dispositif de détermination comportant en outre un dispositif de calcul configuré pour déterminer une valeur du paramètre cardiaque fonction du temps entre les apparitions du signal et du signal additionnel, le dispositif de calcul étant configuré pour comparer le paramètre cardiaque à une valeur seuil dont le dépassement est révélateur d’une décompensation cardiaque.
Le moniteur cardiaque permet d’obtenir un tracé d’électrocardiogramme qui est le reflet du signal électrique généré par une activité cardiaque de l’utilisateur. De façon complémentaire à ce qui a été précisé précédemment sur le fait que le dispositif de mesure est logé dans l’implant, le moniteur cardiaque peut lui être soit embarqué également dans l’implant soit être disposé de façon externe à l’implant, et plus particulièrement de façon externe à l’utilisateur.
Plus particulièrement, le moniteur cardiaque peut être externe et portatif, type moniteur Holter, et enregistrer en continu l’activité cardiaque en relative autonomie. Le moniteur cardiaque peut être un scope externe et non portatif nécessitant l’intervention d’un personnel médical. Le moniteur cardiaque peut être interne, par exemple embarqué dans l’implant, fonctionnant alors en autonomie une fois que ledit implant est implanté.
La valeur de signal additionnel est déterminée à partir du tracé de l’électrocardiogramme. Cette valeur de signal additionnel correspond à l’onde R identifiée sur l’électrocardiogramme, c’est-à-dire la deuxième onde positive de l’électrocardiogramme, apparaissant après l’onde P, représentative d’une dépolarisation ventriculaire de l’utilisateur. L’apparition du signal additionnel constitue un marqueur temporel dans la détermination du paramètre cardiaque.
Selon une caractéristique de l’invention, le paramètre cardiaque pris en considération correspond à une période de temps, autrement appelée période de pré-éjection ou « PEP », qui est l’acronyme anglais depre e jection period. Le paramètre cardiaque correspondant à la période de pré-éjection est déterminé au moins grâce à la courbe de signaux accélérométriques et au tracé de l’électrocardiogramme, obtenus simultanément. La période de pré-éjection correspond à un intervalle de temps entre l’apparition de l’onde R et l’apparition du maxima d’ouverture de la valve aortique. Autrement dit, le paramètre cardiaque considéré selon l’invention et déterminé de façon reproductible et fiable du fait de la présence de l’accéléromètre dans l’implant est une différence temporelle entre l’apparition du signal additionnel déterminé sur l’électrocardiogramme et l’apparition du signal déterminé sur la courbe de signaux accélérométriques. L’étude des valeurs obtenues par le moniteur cardiaque permet de déterminer le départ de la période de pré-éjection, et l’étude des valeurs obtenues par l’électrocardiogramme permet de déterminer la fin de la période de pré-éjection.
On comprend que le dispositif de détermination d’une information portant sur un état de décompensation cardiaque de l’utilisateur permet une approche multimodale pour l’obtention du paramètre cardiaque. Il permet de confronter une courbe de signaux accélérométriques fiable et reproductible au tracé de l’électrocardiogramme pour obtenir le paramètre cardiaque. Un comparatif entre le paramètre cardiaque et la valeur seuil permet d’évaluer l’activité cardiaque de l’utilisateur, et ainsi détecter de façon précoce un état de décompensation cardiaque. Ce comparatif est effectué par le dispositif de calcul.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de mesure est configuré pour adopter une position dans l’implant telle que l’accéléromètre soit apte à mesurer au moins une accélération selon un axe parmi l’axe dorso-ventral, un axe latéral et l’axe rostro-caudal de l’utilisateur. L’accéléromètre est un accéléromètre de un à trois axes incluant au moins l’un de ces 3 axes. .
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de mesure est configuré pour être implanté dans l’utilisateur en intragastrique. Une implantation à proximité du cœur de l’utilisateur, comme l’est l’implantation intragastrique, permet d’obtenir une courbe de signaux accélérométriques spécifique de l’activité cardiaque de l’utilisateur. Par exemple, le dispositif de mesure est implanté en intragrastrique par endoscopie. Par exemple, le dispositif de mesure est implanté de sorte à être fixé à la paroi gastrique ou inséré dans la paroi gastrique. Par exemple, le dispositif de mesure est implanté en partie haute de l’estomac, au niveau ou à proximité du fundus de l’estomac.
Selon un aspect de l’invention, et tel que cela a été évoqué précédemment, le moniteur cardiaque peut être configuré pour être logé dans l’implant. Par « logé dans l’implant », on entend que le moniteur est embarqué dans l’implant. Le moniteur cardiaque peut ainsi être en majeure partie logé au sein même de l’implant et être relié à des électrodes de l’organe de mesure situées en surface de l’implant ou raccordées à l’implant, les électrodes devant être au contact des tissus de l’utilisateur.
L’implant loge ainsi à la fois le moniteur cardiaque compris dans l’organe de mesure et le dispositif de mesure comprenant l’accéléromètre. Autrement dit, la courbe de signaux accélérométriques et le tracé électrocardiogramme sont obtenus au niveau de l’implant, sans raccordement externe. Ceci contribue à obtenir une courbe de signaux accélérométriques et un tracé électrocardiogramme indépendants d’un biais inhérent au positionnement variable du moniteur cardiaque et/ou du dispositif de mesure, puisque leur positionnement est fixe. La courbe de signaux accélérométriques et le tracé électrocardiogramme peuvent être mesurés de façon continue et en simultané, sans nécessité d’installation additionnelle sur l’utilisateur. Un tel agencement permet notamment de s’assurer que la mesure des signaux et signaux additionnels est synchronisée, en commandant le déclenchement de ces mesures dans une même base de temps.
Selon un aspect alternatif de l’invention, le moniteur cardiaque peut être configuré pour être non-invasif. Le moniteur cardiaque et l’organe de mesure sont physiquement dissociés du dispositif de mesure. Un tel agencement permet de proposer un implant plus compact, mais il nécessite de prévoir des moyens de synchronisation plus complexes pour que les mesures du signal réalisées en invasif et celles du signal additionnel réalisées en non invasif partagent la même base de temps. Le moniteur cardiaque doit être installé spécifiquement au moment où l’on souhaite mesurer l’activité électrique du cœur. L’électrocardiogramme est obtenu en disposant, sur le thorax de l’utilisateur, des électrodes de mesure reliées en filaire au moniteur cardiaque. L’organe de mesure est rapporté sur l’utilisateur, par rapport au dispositif de mesure qui, dans l’implant, est intégré à l’utilisateur.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de calcul est configuré pour être logé dans l’implant. Le dispositif de calcul est embarqué avec le dispositif de mesure. Cette configuration facilite la mise en œuvre du dispositif de détermination et une utilisation répétée de celui-ci. Le dispositif de calcul est par exemple configuré pour être disposé dans l’implant conjointement avec l’accéléromètre.
Selon un aspect alternatif de l’invention, dans lequel le dispositif de calcul est non-invasif et donc disposé à distance de l’implant, le dispositif de mesure comprend un organe de communication configuré pour transférer au moins un signal au dispositif de calcul. On comprend que l’organe de communication est associé à la fois au dispositif de mesure dans l’implant, c’est-à-dire au moins à l’accéléromètre, et à la fois au dispositif de calcul. L’organe de communication comprend un émetteur pour transférer le signal à un récepteur compris dans le dispositif de calcul. Par exemple, un ou plusieurs émetteurs de l’organe de communication sont embarqués dans l’implant, et un ou plusieurs récepteurs sont configurés pour réceptionner, au niveau du dispositif de calcul, le signal en vue d’un traitement externalisé de ce signal. Le signal, reçu du dispositif de mesure, comprend au moins les signaux accélérométriques et/ou un marqueur de temps correspondant à l’apparition du signal. Lorsque l’organe de mesure, c’est-à-dire l’organe permettant l’obtention d’un électrocardiogramme, est logé dans l’implant, le signal transmis par l’organe de communication au dispositif de calcul comprend avantageusement à la fois les signaux accélérométriques, le signal électrique engendré par une activité cardiaque de l’utilisateur, et/ou un marqueur de temps correspondant à l’apparition du signal et/ou un marqueur temporel correspondant à l’apparition du signal additionnel.
Différentes technologies peuvent être employées pour relier émetteur et récepteur. A titre d’exemple peuvent être cités : des technologies de communication sans fils, par ondes, comme une technologie employant le Bluetooth ou le Wi-Fi.
Selon un aspect de l’invention, l’implant comprend un dispositif de stockage d’énergie apte à alimenter au moins le dispositif de mesure. Le dispositif de stockage d’énergie est avantageusement interne à l’implant et donc miniaturisé. Dans un exemple de réalisation, il s’agit d’un dispositif de stockage d’énergie à forte autonomie, comme une batterie longue durée type pile lithium-iode, qui ne nécessite pas d’être raccordée à une source d’alimentation externe. Dans un autre exemple de réalisation, il s’agit d’un dispositif de stockage d’énergie apte à se recharger sans fil à partir d’une source extérieure. Selon un aspect de l’invention, le dispositif de stockage d’énergie est également apte à alimenter l’organe de mesure.
L’invention concerne également un procédé de détermination d’une information portant sur un état de décompensation cardiaque d’un utilisateur, le procédé de détermination mettant en œuvre le dispositif de détermination tel que précédemment décrit, au cours duquel une étape de mesure de signaux permet d’obtenir au moins la valeur de signal et la valeur de signal additionnel, la valeur de signal étant obtenue par le dispositif de mesure comprenant au moins l’accéléromètre et la valeur de signal additionnel étant obtenue par l’organe de mesure comprenant au moins le moniteur cardiaque.
D’une part, l’étape de mesure de signaux permet d’obtenir la valeur de signal. Pour ce faire, l’accéléromètre mesure, au cours de l’étape de mesure de signaux, les signaux accélérométriques de sorte à obtenir la courbe de signaux accélérométriques. Lors de l’étape de mesure, le dispositif de mesure identifie sur la courbe de signaux accélérométriques le maxima d’ouverture de la valve aortique de l’utilisateur correspondant à la valeur de signal.
D’autre part, l’étape de mesure de signaux permet d’obtenir la valeur de signal additionnel. Pour ce faire, le moniteur cardiaque mesure, simultanément à l’étape de mesure de signaux et plus particulièrement de manière synchrone, c’est à dire en partageant la même base de temps, l’activité électrique générée par une activité cardiaque de l’utilisateur de sorte à obtenir l’électrocardiogramme. Lors de l’étape de mesure, l’organe de mesure identifie sur l’électrocardiogramme l’onde R correspondant à la valeur de signal additionnel.
Selon un aspect de l’invention, l’étape de mesure de signaux est suivie d’une étape de calcul d’un paramètre cardiaque permettant d’obtenir l’information sur l’état de décompensation cardiaque, ladite étape de calcul prenant en compte un décalage temporel d’apparition des signaux mesurés dans l’étape de mesure des signaux. Le décalage temporel considéré lors de cette étape de calcul est lu instantanément du fait de la mesure synchrone du signal et du signal additionnel, c’est-à-dire avec une base de temps identique aux deux signaux. Autrement dit, la courbe de signaux accélérométriques et l’électrocardiogramme sont confrontés sur un même référentiel de temps de sorte à pouvoir obtenir le paramètre cardiaque correspondant au décalage temporel entre l’apparition de la valeur du signal et d’apparition de la valeur du signal additionnel. L’onde R indique le début de la période de pré-éjection et le maxima d’ouverture de la valve aortique de l’utilisateur indique la fin de la période de pré-éjection.
Selon un aspect de l’invention, le procédé de détermination comprend une étape d’étalonnage du dispositif de mesure, l’étape d’étalonnage précédant l’étape de mesure de signaux. L’étape d’étalonnage permet d’obtenir la valeur seuil, qui est une valeur de référence, dont le dépassement est révélateur d’une décompensation cardiaque. Le paramètre cardiaque est spécifique à chaque utilisateur, de par son activité cardiaque qui est propre à l’utilisateur, et de par la position du dispositif de mesure, et particulièrement la position de l’accéléromètre, qui peut varier d’un utilisateur à l’autre et d’un implant à l’autre. Il convient de noter que selon l’invention, et l’implantation de l’accéléromètre dans l’implant, cette position du dispositif de mesure est fixe et reproduite dans le temps pour un utilisateur donné.
L’étape d’étalonnage permet de personnaliser le procédé de détermination. Notamment, elle permet d’obtenir une valeur de signal de référence propre à l’utilisateur. On comprend que par valeur de signal de référence, on vise une moyenne de valeurs suffisamment représentative de la situation basale de l’utilisateur.
Selon un aspect de l’invention, au cours du procédé de détermination, l’étape de calcul d’un paramètre cardiaque permettant d’obtenir l’information sur l’état de décompensation cardiaque est réalisée non pas par une approche instantanée, consistant en un calcul d’un paramètre cardiaque pour une valeur de signal et une valeur de signal additionnel correspondante, mais par une approche moyennée. Plus particulièrement, la mesure du paramètre cardiaque correspondant à la période de pré-éjection est réalisée sur une moyenne cohérente représentant la moyenne du signal acquis sur 30 secondes, et donc également sur une moyenne cohérente additionnelle représentant la moyenne du signal additionnel acquis de manière synchrone sur la même période.
Selon un aspect de l’invention, le résultat du calcul de paramètre cardiaque à un instant donné, notamment via l’approche moyennée décrite précédemment sans que cela soit limitatif, est enregistré dans un tableau clinique global. Un tableau clinique quotidien peut ainsi être généré à des fins de comparaison avec les tableaux cliniques précédents ou un tableau clinique de référence obtenu lors de l’étape de calibration. Plus particulièrement, la valeur du paramètre au jour J sera comparée à celle au jour J-1 et le tracé des valeurs au fil des jours fera état d’une tendance, soit à la baisse, soit à la hausse pouvant signifier un problème, soit une ligne stable n’indiquant pas de changement hémodynamique majeur.
Selon un aspect alternatif de l’invention, le dispositif de calcul peut comparer, lors de l’étape de calcul, le paramètre cardiaque à une valeur seuil, qui pourra notamment être ajustée à l’utilisateur pendant l’étape d’étalonnage. Le dispositif de calcul gère l’intégration de paramètres, dont le paramètre cardiaque et la valeur seuil, afin d’obtenir l’information sur l’état de décompensation cardiaque. La valeur seuil est déduite de la valeur de signal de référence. Par exemple, la valeur seuil représente un pourcentage, variable en fonction d’une étape d’étalonnage préalable à la mise en œuvre du dispositif, de la valeur de signal de référence.
Lors de l’étape de calcul, le paramètre cardiaque est à la fois calculé et est aussi confronté à la valeur seuil déterminée lors de l’étape d’étalonnage. Le comparatif paramètre cardiaque/valeur seuil permet de déterminer finement l’état de décompensation cardiaque de l’utilisateur.
- est une vue générale schématique d’un dispositif de détermination selon l’invention,
- est une vue générale schématique d’un dispositif de détermination selon l’invention dans un autre mode de réalisation,
- est une illustration d’un procédé de détermination d’une information portant sur un état de décompensation cardiaque d’un utilisateur, le procédé de détermination mettant en œuvre le dispositif de détermination selon l’invention,
- est un logigramme illustrant le procédé de détermination de la figure 3.
Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
Dans la suite de la description, les dénominations « interne » et « externe » se réfèrent au dispositif de détermination selon l’invention et plus particulièrement à un implant formant partie de ce dispositif de détermination. On qualifie d’interne ou d’internalisé tout élément intégré dans un implant du dispositif de détermination, et on qualifie d’externe ou d’externalisé tout élément situé hors de l’implant.
En se référant tout d’abord à la figure 1, on voit un dispositif de détermination 1 d’une information portant sur un état de décompensation cardiaque d’un utilisateur 2. L’information portant sur un état de décompensation cardiaque est obtenue par analyse d’un paramètre cardiaque illustré en figure 3.
Le dispositif de détermination 1 comporte au moins un dispositif de mesure 3, un organe de mesure 4 et un dispositif de calcul 5. En l’espèce, une partie du dispositif de détermination 1, avec le dispositif de mesure 3, est internalisée et une autre partie du dispositif de détermination 1, avec l’organe de mesure 4 et le dispositif de calcul 5, est externalisée.
Le dispositif de mesure 3 comprend au moins un accéléromètre 30 configuré pour déterminer une courbe de signaux accélérométriques de l’utilisateur 2, illustrée en figure 3. Le dispositif de mesure 3 est configuré pour déterminer une valeur de signal, illustrée également en figure 3.
Le dispositif de mesure 3 incluant l’accéléromètre 30 est logé dans un implant 6 interne à l’utilisateur 2. L’implant 6 correspond à un compartiment creux, biocompatible et étanche. L’implant 6 est dimensionné pour être implanté grâce à un dispositif endoscopique. La représentation de l’implant 6 dans la figure 1 est schématique, et l’implant 6 peut prendre toute forme et dimension compatible avec son implantation, sa fonction et le fonctionnement du dispositif de détermination 1. On comprendra également que le mode d’implantation de l’implant n’est pas considéré ici et peut être réalisé par tout moyen.
L’implant 6 est un implant intragastrique, positionné, dans l’exemple de la figure 1, au niveau du fundus 20 de l’estomac 21 de l’utilisateur 2, à proximité du cœur 26 de l’utilisateur 2. L’implant 6 est par exemple fixé en surface d’une muqueuse gastrique ou au sein de la muqueuse gastrique, au niveau du fundus 20 de l’estomac 21, ou au niveau de tout tissu du tractus gastro-intestinal 25.
L’implant 6 comprend un dispositif de stockage d’énergie 60 apte à alimenter au moins le dispositif de mesure 3. Le dispositif de stockage d’énergie 60 est miniaturisé et isolé des tissus de l’utilisateur 2, comme ici en étant interne à l’implant 6. Le dispositif de stockage d’énergie 60 est configuré pour avoir une durée de vie de plusieurs années de sorte à pouvoir alimenter selon les besoins le dispositif de mesure 3.
Le dispositif de mesure 3 est configuré pour adopter une position dans l’implant 6 telle que l’accéléromètre 30 soit apte à mesurer au moins une accélération selon un axe parmi l’axe dorso-ventral 22, un axe latéral 23 et un axe rostro-caudal 24 tel qu’illustré sur la figure 1.
L’organe de mesure 4 est configuré pour mesurer une valeur de signal additionnel illustrée en figure 3 et il comprend à cet effet au moins un moniteur cardiaque 40. Le moniteur cardiaque 40, externalisé dans ce mode de réalisation illustré sur la figure 1, est doté d’un écran d’affichage 41 permettant de visualiser un tracé d’un électrocardiogramme, tel qu’illustré en figure 3.
Le moniteur cardiaque 40 est relié par des capteurs filaires 42 de l’organe de mesure 4 à un jeu ici de trois électrodes 43 reliées chacune individuellement au moniteur cardiaque 40 et apposées sur l’utilisateur 2. Cette représentation de l’organe de mesure 4 n’est pas limitative, notamment vis-à-vis du nombre d’électrodes 43 utilisées, l’organe de mesure 4 pouvant prendre toute forme dès lors qu’il permet de mesurer la valeur de signal additionnel.
Le dispositif de calcul 5 est configuré pour déterminer une valeur du paramètre cardiaque à partir de la valeur de signal et de la valeur de signal additionnel. Le dispositif de calcul 5 peut également être configuré pour comparer le paramètre cardiaque à une valeur seuil dont le dépassement est révélateur d’une décompensation cardiaque.
Dans l’exemple de la figure 1, le dispositif de calcul 5 est externe. Il est d’une part relié électriquement, par un câblage 50, au moniteur cardiaque 40 de sorte à réceptionner la valeur de signal additionnel. Il est d’autre part connecté en non-filaire au dispositif de mesure 3. Le dispositif de mesure 3 comprend pour ce faire un organe de communication 31 configuré pour transférer au moins un signal au dispositif de calcul 5, en l’espèce la valeur de signal. Le dispositif de mesure 3 comprend notamment un émetteur 32 d’ondes 33, l’émetteur 32 étant interne à l’implant 6 et étant relié au dispositif de mesure 3. Le dispositif de calcul 5 comprend un récepteur 51 apte à réceptionner les ondes 33 transmises par l’émetteur 32 de l’organe de communication 31.
On décrira par la suite, notamment en référence aux figures 3 et 4, les différents calculs effectués par le dispositif de calcul 5 pour déterminer selon l’invention une information fiable relative à un éventuel état de décompensation cardiaque de l’utilisateur.
La figure 2 montre un autre exemple de réalisation de l’invention, internalisant l’organe de mesure 4. En d’autres termes, l’implant intègre à la fois l’accéléromètre formant le dispositif de mesure 3 pour l’obtention de la valeur de signal et le moniteur cardiaque formant l’organe de mesure 4 pour l’obtention de la valeur de signal additionnel. Dans l’exemple de réalisation illustré, le dispositif de détermination 1 est en partie compacté, le dispositif de mesure 3 et l’organe de mesure 4 étant embarqués dans l’implant 6, seul le dispositif de calcul 5 étant ici externalisé. La description de la figure 1 s’appliquemutatis mutandisà la figure 2 et on pourra s’y référer pour comprendre et mettre en œuvre l’invention.
Dans l’exemple de la figure 2, le moniteur cardiaque 40 est configuré pour être logé dans l’implant 6. Il est, comme le dispositif de mesure 3, alimenté par le dispositif de stockage d’énergie 60. L’organe de communication 31 est partagé entre le dispositif de mesure 3 et l’organe de mesure 4, de sorte à ce qu’il transfère à la fois les signaux issus de l’accéléromètre 30 et les signaux issus du moniteur cardiaque 40. Par exemple, le dispositif de mesure 3 et l’organe de mesure 4 comprennent chacun un émetteur 32 de l’organe de communication 31 qui transmet par ondes 33 la valeur de signal et la valeur de signal additionnel vers un ou plusieurs récepteurs du dispositif de calcul 5.
Le fait qu’il n’y ait pas de module de calcul intégré dans l’implant implique que l’ensemble du signal accélérométrique et l’ensemble du signal d’activité électrique du cœur sont transmis au module de calcul à distance de l’implant. A partir de ces deux signaux transmis, le module de calcul fait une recherche du point d’ouverture de la valve aortique, sur le signal accélérométrique, et du maxima du pic R, sur l’électrocardiogramme, pour relever une valeur temporelle de ces deux évènements et pour ensuite faire le calcul d’écart temporel entre ces deux signaux définis sur une même base de temps.
On comprend que l’intérêt d’un tel dispositif doublement intégré, c’est-à-dire avec l’accéléromètre et le moniteur cardiaque logés dans l’implant, est de faciliter la synchronisation des mesures et le partage de la même base de temps pour effectuer les deux mesures simultanément.
Dans ce contexte, on peut prévoir que le dispositif de calcul, ou au moins en partie, soit intégré également dans l’implant 6. Notamment, on peut prévoir qu’une partie du calcul se fasse dans l’implant, à savoir la mesure et la détection de l’apparition des deux signaux temporels, et que ce soit uniquement les valeurs de ces signaux temporels qui soient transmises à une base de données externe.
La figure 3 illustre différentes données cardiaques, mesurés et déterminés par le dispositif de détermination 1.
La valeur de signal 34 correspond à une valeur temporelle déterminée par l’intermédiaire d’au moins la courbe de signaux accélérométriques 35 de l’utilisateur 2 obtenue par l’accéléromètre 30. La courbe de signaux accélérométriques 35 comprend des pics positifs et des pics négatifs, parmi lesquels un maxima d’ouverture de la valve aortique de l’utilisateur 2. Lorsque ledit maxima d’ouverture de la valve aortique est identifié, il est défini comme correspondant à la valeur de signal 34 sur la courbe de signaux accélérométriques 35. Le dispositif de calcul 5 en déduit un marqueur de temps 36, par exemple à un temps t1 sur une base de temps donnée.
La valeur de signal additionnel 44 correspond également à une valeur temporelle déterminée par l’intermédiaire d’au moins l’électrocardiogramme 45 de l’utilisateur 2 obtenu par le moniteur cardiaque 40. L’électrocardiogramme 45 comprend des ondes positives et des ondes négatives, parmi lesquels on peut compter une onde P 450, une onde Q 451, l’onde R 452, une onde S 453, une onde T 454, une onde U 455. Lorsque le maxima de l’onde R 452 est identifiée, il est défini comme correspondant à la valeur de signal additionnel 44 sur l’électrocardiogramme 45. Le dispositif de calcul 5 en déduit un marqueur temporel 46, par exemple à un temps t0 sur la base de temps commune à celle utilisée pour déterminer le premier marqueur de temps 36.
L’apparition du signal 34 est destinée à être comparé chronologiquement à l’apparition du signal additionnel 44. Autrement dit, le dispositif de calcul tel que décrit précédemment est configuré pour calculer une durée temporelle entre la valeur du marqueur de temps 36 et la valeur du marqueur temporel 46. La valeur de la période de pré-éjection, c’est à dire du paramètre cardiaque 27, correspond à cette durée temporelle entre le marqueur de temps 36 et le marqueur temporel 46. Le dispositif de calcul 5 applique donc une formule selon laquelle : [PEP = t1-t0]. On comprend que selon l’invention, cette détermination est rendue facile par la mesure synchrone des deux signaux, c’est-à-dire l’utilisation d’une même base de temps pour réaliser ces deux mesures.
La figure 4 illustre un logigramme représentatif d’un procédé de détermination 7 d’une information portant sur un état de décompensation cardiaque d’un utilisateur 2, le procédé de détermination 7 mettant en œuvre le dispositif de détermination 1 tel que précédemment décrit en figure 1. Le procédé de détermination 7 comprend au moins une étape de mesure 70 de signaux et une étape de calcul 71. Avantageusement, le procédé de détermination 7 comprend au moins une étape d’étalonnage 72. Chaque étape est représentée par un rectangle dans la figure 4, la succession des étapes étant selon une chronologie indiquée par des flèches 100.
L’étape d’étalonnage 72 permet d’étalonner au moins le dispositif de mesure 3. On comprend que l’étape d’étalonnage est théoriquement réalisée une seule fois avant que le dispositif soit opérationnel pour la prise de mesures successives, l’objectif de l’étape d’étalonnage étant de fixer un état basal, cet état étant gardé pour chacune des étapes de mesure qui vont suivre. Avant de se lancer dans les différentes étapes de mesure, plusieurs étapes d’étalonnage 72 du dispositif de mesure 3 peuvent être envisagées, par exemple lors de la mise en œuvre du dispositif de mesure 3 en post-implantatoire, ou à distance de la mise en place de l’implant 6.
L’étape d’étalonnage 72 permet de déterminer une valeur seuil 73 qui est représentative à la fois de l’activité cardiaque basale de l’utilisateur 2 et du positionnement de l’accéléromètre 30. Plus particulièrement, l’étape d’étalonnage 72 consiste en une multiplication de mesures du paramètre cardiaque et le calcul d’une valeur moyenne de ces mesures pour en déduire une valeur de signal de référence 37. A partir de la valeur de signal de référence 37, une valeur seuil 73, correspondant à un pourcentage de la valeur de signal de référence 37, est déterminée, et cette valeur seuil 73 est destinée à être comparée aux paramètres cardiaques 27 obtenus lors d’étapes de mesures succédant à l’étape d’étalonnage 72.
Au cours de l’étape de mesure 70 de signaux, au moins la valeur de signal 34 et la valeur de signal additionnel 44 sont obtenues. Lors d’une première sous-étape de mesure 700 comprise dans l’étape de mesure 70, le dispositif de mesure 3, et plus particulièrement l’accéléromètre 30, est mis en œuvre pour obtenir la valeur de signal 34. Lors d’une deuxième sous-étape de mesure 701 comprise dans l’étape de mesure 70, l’organe de mesure 4, et plus particulièrement le moniteur cardiaque 40, est mis en œuvre pour obtenir la valeur de signal additionnel 44. Dans l’exemple illustré, la première sous-étape de mesure 700 et la deuxième sous-étape de mesure 701 ont lieu de façon concomitante de sorte à ce que les valeurs obtenues puissent être comparées sur un même référentiel de temps de sorte à pouvoir calculer le paramètre cardiaque 27 lors de l’étape de calcul 71. On comprendra que sans sortir du contexte de l’invention, ces deux sous-étapes peuvent être réalisées de manière décalée, notamment si la mesure d’un des signaux devait gêner la mesure de l’autre signal.
L’étape de mesure 70 de signaux est suivie de l’étape de calcul 71 du paramètre cardiaque 27, l’étape de calcul 71 étant mise en œuvre par le dispositif de calcul 5. L’étape de calcul 71 peut être réalisée de façon périodique ou régulière, ou suite à chaque étape de mesure 70 des signaux, et/ou à la demande de l’utilisateur 2 ou du personnel médical.
L’étape de calcul 71 permet d’identifier le marqueur de temps 36 et le marqueur temporel 46 et d’en déduire le paramètre cardiaque 27. Lors d’une première sous-étape de calcul 710, le marqueur de temps 36 est identifié. Lors d’une deuxième sous-étape de calcul 711, le marqueur temporel 46 est identifié.
Lors d’une troisième sous-étape de calcul 712 ayant lieu après la première sous-étape de calcul 710 et la deuxième sous-étape de calcul 711, le paramètre cardiaque 27 est déduit par le dispositif de calcul 5.
Lors d’une quatrième sous-étape de calcul 713 de l’étape de calcul 71, le dispositif de calcul 5 compare le paramètre cardiaque 27 à la valeur seuil 73 déterminée pendant l’étape d’étalonnage 72 ou à une valeur seuil implémentée de façon théorique dans le dispositif de calcul.
A l’issue de l’étape de calcul 71, on obtient une information 74 sur l’état de décompensation cardiaque de l’utilisateur 2 au cours d’une étape d’information 75. Si le paramètre cardiaque 27 détecté correspond à une valeur au-delà de la valeur seuil, l’utilisateur 2 est par exemple dans un état précoce de décompensation cardiaque et peut en être averti.
On comprend à la lecture de ce qui précède que la présente invention propose un dispositif de détermination configuré pour prévenir d’un état précoce de décompensation cardiaque. Ce dispositif de détermination, destiné notamment à être au moins en partie implanté dans l’utilisateur, comprend au moins un accéléromètre participant à déterminer une période de pré-éjection en permettant la détection fiable d’une valeur de signal à comparer avec un signal additionnel, l’intégration de cet accéléromètre dans un implant permettant cette mesure fiable. L’information obtenue par un tel dispositif de détermination se veut fiable et permet une utilisation fréquente de sorte à assurer un suivi simple et récurent d’un utilisateur présentant un risque de complications cardiaques.
L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens. En particulier, la forme du dispositif de détermination peut être modifiée sans nuire à l’invention, dans la mesure où le dispositif de détermination,in fine, remplit les mêmes fonctionnalités que celles décrites dans ce document.

Claims (11)

  1. Dispositif de détermination (1) d’une information (74) portant sur un état de décompensation cardiaque d’un utilisateur (2), ladite information (74) étant obtenue par analyse d’un paramètre cardiaque (27), caractérisé en ce qu’il comporte au moins un dispositif de mesure (3) configuré pour déterminer une valeur de signal (34) par l’intermédiaire d’au moins une courbe de signaux accélérométriques (35) de l’utilisateur (2), ladite valeur de signal (34) étant destinée à être comparée à une valeur de signal additionnel (44) issue d’une mesure par un moniteur cardiaque (40), le dispositif de mesure (3) comprenant à cet effet au moins un accéléromètre (30) configuré pour déterminer ladite courbe de signaux accélérométriques (35) de l’utilisateur (2), le dispositif de mesure (3) étant configuré pour être logé dans un implant (6) interne à l’utilisateur (2).
  2. Dispositif de détermination (1) selon la revendication précédente, comportant un organe de mesure (4) configuré pour mesurer la valeur de signal additionnel (44), cet organe de mesure (4) comprenant au moins le moniteur cardiaque (40), le dispositif de détermination (1) comportant en outre un dispositif de calcul (5) configuré pour déterminer une valeur du paramètre cardiaque (27) fonction du temps entre les apparitions du signal et du signal additionnel, le dispositif de calcul (5) étant configuré pour comparer le paramètre cardiaque (27) à une valeur seuil (73) dont le dépassement est révélateur d’une décompensation cardiaque.
  3. Dispositif de détermination (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de mesure (3) est configuré pour adopter une position dans l’implant (6) telle que l’accéléromètre (30) soit apte à mesurer au moins une accélération selon un axe parmi l’axe dorso-ventral (22), un axe latéral (23) et un axe rostro-caudal (24).
  4. Dispositif de détermination (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de mesure (3) est configuré pour être logé dans un implant intragastrique interne à l’utilisateur (2).
  5. Dispositif de détermination (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le moniteur cardiaque (40) est configuré pour être logé dans l’implant (6).
  6. Dispositif de détermination (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le dispositif de calcul (5) est configuré pour être logé dans l’implant (6).
  7. Dispositif de détermination (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le dispositif de mesure (3) comprend un organe de communication (31) configuré pour transférer au moins un signal au dispositif de calcul (5).
  8. Dispositif de détermination (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’implant (6) comprend un dispositif de stockage d’énergie (60) apte à alimenter au moins le dispositif de mesure (3).
  9. Procédé de détermination (7) d’une information (74) portant sur un état de décompensation cardiaque d’un utilisateur (2), le procédé de détermination (7) mettant en œuvre le dispositif de détermination (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, au cours duquel une étape de mesure (70) de signaux permet d’obtenir au moins la valeur de signal (34) et la valeur de signal additionnel (44), la valeur de signal (34) étant obtenue par le dispositif de mesure (3) comprenant au moins l’accéléromètre (30) et la valeur de signal additionnel (44) étant obtenue par l’organe de mesure (4) comprenant au moins le moniteur cardiaque (40).
  10. Procédé de détermination (7) selon la revendication précédente, en combinaison avec la revendication 3, mettant en œuvre au moins le dispositif de calcul (5), au cours duquel l’étape de mesure (70) de signaux est suivie d’une étape de calcul d’un paramètre cardiaque (27) permettant d’obtenir l’information (74) sur l’état de décompensation cardiaque, ladite étape de calcul prenant en compte un décalage temporel d’apparition des signaux mesurés dans l’étape de mesure (70) des signaux.
  11. Procédé de détermination (7) selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10, comprenant une étape d’étalonnage (72) du dispositif de mesure (3), l’étape d’étalonnage (72) précédant l’étape de mesure (70) de signaux.
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