FR3126095A1 - SYSTEM AND METHOD FOR ANALYZING THE PHYSIOLOGICAL STATE OF A USER - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un système électronique (1) d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur comportant : Au moins un dispositif d’acquisition (10) agencé pour générer une ou plusieurs représentations d’une plante de pied de l’utilisateur,Un tapis roulant (20) agencé pour permettre à l’utilisateur de marcher ou de courir;Au moins un dispositif d’analyse de la mobilité (30) configuré(s) pour générer des données de mouvement ; Au moins une mémoire de données (70) configurée pour mémoriser une ou plusieurs représentations d’une plante de pied, les données de mouvement et au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur ; Un ou plusieurs processeurs (40) configurés pour : Calculer au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire d’au moins un pied de l’utilisateur ;Calculer au moins une valeur de paramètre de mobilité de l’utilisateur;Calculer d’au moins une valeur de paramètre d’état physiologique. Figure à publier avec l’abrégé : figure 1The invention relates to an electronic system (1) for analyzing the physiological state of a user comprising: At least one acquisition device (10) arranged to generate one or more representations of a sole of the foot user,A treadmill (20) arranged to allow the user to walk or run;At least one mobility analysis device (30) configured to generate motion data; At least one data memory (70) configured to store one or more representations of a sole of the foot, movement data and at least one morphological parameter value of the user; One or more processors (40) configured to: Calculate at least one plantar morphology parameter value of at least one foot of the user; Calculate at least one mobility parameter value of the user; Calculate at least a physiological state parameter value. Figure to be published with abstract: Figure 1

Description

SYSTEME ET PROCEDE POUR L’ANALYSE DE L’ETAT PHYSIOLOGIQUE D’UN UTILISATEURSYSTEM AND METHOD FOR ANALYZING THE PHYSIOLOGICAL STATE OF A USER

L’invention concerne le domaine du suivi de paramètres attachés aux individus et en particulier de leur état physiologique. L’invention peut par exemple trouver une application dans le diagnostic d’une pathologie, dans le suivi de l’évolution d’une pathologie ou encore dans le suivi de l’efficacité d’un traitement. L’invention porte en particulier sur un système et un procédé de calcul de valeurs de paramètres relatif à l’état physiologique d’un utilisateur.The invention relates to the field of monitoring parameters attached to individuals and in particular their physiological state. The invention can for example find an application in the diagnosis of a pathology, in monitoring the evolution of a pathology or even in monitoring the effectiveness of a treatment. The invention relates in particular to a system and a method for calculating parameter values relating to the physiological state of a user.

Ci-après, nous décrivons l’art antérieur connu à partir duquel l’invention a été développée.Below we describe the known prior art from which the invention was developed.

Le pied constitue une partie du corps humain particulièrement complexe et revêt également un rôle particulièrement important puisqu’il est la clef de voute, essentielle à la bipédie, permettant à un être humain de se mouvoir. La moindre atteinte à ce dernier peut rapidement avoir un impact sur le reste du corps par effet de biomécanique pouvant perturber par conséquent le fonctionnement des organes. Par exemple, les orthèses plantaires peuvent avoir un effet sur les déformations du genou, de la hanche et de la colonne vertébrale. Plus encore, ces orthèses ont même été montrées efficaces pour résoudre des problèmes de dos (Cambron et al., 2017;“Shoe Orthotics for the Treatment of Chronic Low BackPain: A Randomized Controlled Trial”; Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 2017;98:1752-62). En outre, certaines pathologies présentent une symptomatologie spécifique du pied du point de sa morphologie ou de son état général, qui peut en retour affecter le déplacement et avoir des effets biomécaniques sur diverses parties du corps. C’est notamment le cas du diabète ou de certaines neuropathies. Ainsi, il a été proposé d’analyser le pied de patient atteint de la maladie de Charcot-Marie-Tooth (Bernasconi et al. 2021 ; Foot and Ankle Surgery. Volume 27, Issue 2, February 2021, Pages 186-195) et il a été trouvé des différences morphologiques par rapport à des pieds de personnes saines.The foot constitutes a particularly complex part of the human body and also plays a particularly important role since it is the keystone, essential to bipedalism, allowing a human being to move. The slightest attack on the latter can quickly have an impact on the rest of the body through a biomechanical effect which can therefore disrupt the functioning of the organs. For example, foot orthotics can have an effect on knee, hip and spinal deformities. Furthermore, these orthotics have even been shown to be effective in solving back problems (Cambron et al., 2017; “Shoe Orthotics for the Treatment of Chronic Low BackPain: A Randomized Controlled Trial” ; Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 2017;98 :1752-62). In addition, certain pathologies present specific symptomatology of the foot from the point of its morphology or its general condition, which can in turn affect movement and have biomechanical effects on various parts of the body. This is particularly the case for diabetes or certain neuropathies. Thus, it was proposed to analyze the foot of a patient suffering from Charcot-Marie-Tooth disease (Bernasconi et al. 2021; Foot and Ankle Surgery. Volume 27, Issue 2, February 2021, Pages 186-195) and Morphological differences were found compared to the feet of healthy people.

Venant confirmer l’importance des pieds, il a été montré qu’une action sur le pied et en particulier sur la voute plantaire peut avoir un effet bénéfique pouvant complémenter les interventions thérapeutiques conventionnelles chez des patients souffrant de différents maux tels que : la réduction de la douleur des nouveau-nés (Yilmaz et al 2021 ; Archives de Pédiatrie. Volume 28, Issue 4, May 2021, Pages 278-284) ; la réduction des coliques chez les nourrissons (Karatas et al. 2021 ; Complementary Therapies in Medicine. Volume 59, June 2021, 102732) ; la réduction de l'anxiété et la stabilisation des paramètres physiologiques dans le cadre de la réanimation (Abbaszadeh et al. 2018 ; Complementary Therapies in Clinical Practice. Volume 31, May 2018, Pages 220-228) ou encore l’amélioration du niveau de bilirubine sanguin chez les enfants (Jazayeri et al. 2021 ; Complementary Therapies in Medicine. Volume 59, June 2021, 102684).Confirming the importance of the feet, it has been shown that an action on the foot and in particular on the arch of the foot can have a beneficial effect that can complement conventional therapeutic interventions in patients suffering from different ailments such as: reduction of pain in newborns (Yilmaz et al 2021; Archives de Pédiatrie. Volume 28, Issue 4, May 2021, Pages 278-284); reducing colic in infants (Karatas et al. 2021; Complementary Therapies in Medicine. Volume 59, June 2021, 102732); the reduction of anxiety and the stabilization of physiological parameters in the context of resuscitation (Abbaszadeh et al. 2018; Complementary Therapies in Clinical Practice. Volume 31, May 2018, Pages 220-228) or even the improvement of the level of blood bilirubin in children (Jazayeri et al. 2021; Complementary Therapies in Medicine. Volume 59, June 2021, 102684).

Certaines pathologies ont également un impact direct ou indirect sur la démarche. Par exemple, les personnes atteintes de rétinopathie diabétique peuvent présenter une instabilité de la posture ou de la démarche par rapport aux sujets sains (Piras et al 2020 ; The effect of diabetic retinopathy on standing posture during optic flow stimulation. Gait & Posture 2020). De même la démarche parkinsonienne (par exemple, bradikinésie, rigidité musculaire, tremblements au repos et/ ou foulée raccourcie) est une caractéristique de la pathologie.Certain pathologies also have a direct or indirect impact on the approach. For example, people with diabetic retinopathy may exhibit instability in posture or gait compared to healthy subjects (Piras et al 2020; The effect of diabetic retinopathy on standing posture during optical flow stimulation. Gait & Posture 2020). Likewise, Parkinsonian gait (e.g. bradikinesia, muscle rigidity, resting tremor and/or shortened stride) is a characteristic of the pathology.

Ainsi, il existe de nombreuses études faisant des associations entre la morphologie des pieds, la démarche ou mobilité et des pathologies ou des traitements. Toutefois, ces études sont avant tout observationnelles, et les études de l’art antérieur sont soit trop générales et donc mal adaptées ou trop spécifiques d’une pathologie ou d’un dysfonctionnement. En outre, l’utilisateur doit souvent faire appel à un ou plusieurs spécialistes, utilisant plusieurs dispositifs spécialisés.Thus, there are numerous studies making associations between foot morphology, gait or mobility and pathologies or treatments. However, these studies are above all observational, and the studies of the prior art are either too general and therefore poorly adapted or too specific to a pathology or dysfunction. In addition, the user often has to call on one or more specialists, using several specialized devices.

Ainsi, il n’est pas proposé de système capable de mettre en œuvre de façon simple et rapide de telles analyses. Ainsi, il existe un besoin pour un système d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur qui, sans pratique invasive, est en mesure de prendre en compte efficacement tous les paramètres permettant de faire des recommandations adaptées à un utilisateur.Thus, no system is proposed capable of implementing such analyzes simply and quickly. Thus, there is a need for a system for analyzing the physiological state of a user which, without invasive practice, is able to effectively take into account all the parameters making it possible to make recommendations adapted to a user.

L’invention vise à pallier ces inconvénients.The invention aims to overcome these drawbacks.

L’invention vise en particulier un système électronique d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur comportant :

  • Au moins un dispositif d’acquisition agencé pour générer une ou plusieurs représentations d’une plante de pied de l’utilisateur, la ou lesdites représentations étant de préférence associée(s) à des données de profondeur ;
  • Un tapis roulant agencé pour permettre à l’utilisateur de marcher ou de courir sur ledit tapis roulant ;
  • Au moins un dispositif d’analyse de la mobilité comportant au moins une plateforme inertielle et/ou au moins un capteur de pression configuré(s) pour générer des données de mouvement lorsque l’utilisateur marche ou court sur le tapis roulant ;
  • Au moins une mémoire de données configurée pour mémoriser les une ou plusieurs représentations d’une plante de pied, les données de mouvement, et au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur ;
  • Un ou plusieurs processeurs configurés pour :
    • Calculer, à partir des une ou plusieurs représentations générées, au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire d’au moins un pied de l’utilisateur ;
    • Calculer au moins une valeur de paramètre de mobilité de l’utilisateur à partir des données de mouvement générées lorsque l’utilisateur marche ou court, de préférence sur le tapis roulant ;
    • Calculer au moins une valeur de paramètre d’état physiologique à partir des au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur, au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire et au moins une valeur de paramètre de mobilité.
The invention aims in particular at an electronic system for analyzing the physiological state of a user comprising:
  • At least one acquisition device arranged to generate one or more representations of a sole of the user's foot, said representation(s) preferably being associated with depth data;
  • A treadmill arranged to allow the user to walk or run on said treadmill;
  • At least one mobility analysis device comprising at least one inertial platform and/or at least one pressure sensor configured to generate movement data when the user walks or runs on the treadmill;
  • At least one data memory configured to store the one or more representations of a sole of the foot, the movement data, and at least one morphological parameter value of the user;
  • One or more processors configured to:
    • Calculate, from the one or more generated representations, at least one plantar morphology parameter value of at least one foot of the user;
    • Calculate at least one mobility parameter value of the user from the movement data generated when the user walks or runs, preferably on the treadmill;
    • Calculate at least one physiological state parameter value from the at least one morphological parameter value of the user, at least one plantar morphology parameter value and at least one mobility parameter value.

La demanderesse a développé un système électronique, intégrant de nombreux capteurs, capable de calculer un état physiologique d’un individu sans mesure invasive, ni intervention d’un spécialiste, ni recours à une pluralité de dispositifs spécifiques. La demanderesse a développé en particulier un système regroupant l’essentiel des fonctions permettant le calcul de valeurs de paramètre d’état physiologique représentatives, car notamment générés en situation et pouvant être utilisée pour générer une information ou une recommandation adaptée à un utilisateur .The applicant has developed an electronic system, integrating numerous sensors, capable of calculating the physiological state of an individual without invasive measurement, nor intervention by a specialist, nor recourse to a plurality of specific devices. The applicant has developed in particular a system bringing together most of the functions allowing the calculation of representative physiological state parameter values, because in particular they are generated in a situation and can be used to generate information or a recommendation adapted to a user.

Comme cela sera détaillé, la combinaison dans un même système d’un dispositif d’acquisition de représentation du pied pouvant donner en particulier la position, la forme et la hauteur de la voute plantaire avec une analyse dynamique de la mobilité de l’utilisateur permettra d’identifier de manière bien plus précise des valeurs d’un état physiologique caractéristique d’un utilisateur à un instant donné. En particulier, le tapis roulant permet d’offrir un terrain de marche et de course pour déterminer des valeurs de paramètres de mobilité et/ou des valeurs de paramètres physiologiques pour identifier l’état physiologique réel de l’utilisateur.As will be detailed, the combination in the same system of a foot representation acquisition device capable of giving in particular the position, shape and height of the plantar arch with a dynamic analysis of the user's mobility will allow to identify in a much more precise manner the values of a physiological state characteristic of a user at a given moment. In particular, the treadmill makes it possible to provide a walking and running environment to determine values of mobility parameters and/or values of physiological parameters to identify the real physiological state of the user.

Selon d’autres caractéristiques optionnelles du système, ce dernier peut inclure facultativement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :

  • les un ou plusieurs processeurs sont en outre configurés pour générer une ou plusieurs recommandations en fonction de l’au moins une valeur de paramètre d’état physiologique calculée et de préférence il comporte une interface homme-machine configurée pour afficher la ou les recommandations. Les recommandations peuvent prendre plusieurs formes telles que des conseils sur des exercices adaptés à l’état physiologique de l’utilisateur, ou des conseils sur son alimentation ou encore des conseils relatifs à des risques pathologiques accrus. De préférence, la ou les recommandations comportent un programme d’entrainement comportant un ou plusieurs exercices à faire pour améliorer la santé de l’utilisateur, la démarche de l’utilisateur, réduire les risques de pathologie cardiovasculaire ou réduire les risques de blessure.
  • les paramètres d’état physiologique sont sélectionnés parmi : un score de santé, un score de risque pathologique, un score d’évolution de pathologie et/ou un score d’efficacité de traitement thérapeutique.
  • les un ou plusieurs processeurs sont en outre configurés pour calculer des valeurs de paramètre d’état physiologique en prenant en compte en outre au moins une valeur de paramètres de profil de l’utilisateur, lesdits paramètres de profil de l’utilisateur pouvant comporter le genre, l’âge, et/ou une pathologie affectant l’utilisateur.
  • le système comporte au moins un capteur physiologique configuré pour générer des valeurs de paramètre physiologique de l’utilisateur, notamment lorsque l’utilisateur marche ou court sur le tapis roulant, et les un ou plusieurs processeurs sont en outre configurés pour calculer des valeurs de paramètre d’état physiologique en prenant en compte en outre au moins une valeur de paramètre physiologique générée, ledit paramètre physiologique pouvant comporter la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la température corporelle, la fréquence respiratoire, et/ou la saturation partielle en oxygène.
  • la ou les représentations d’une plante de pied de l’utilisateur comportent une représentation en trois dimensions d’au moins une partie du pied de l’utilisateur. Une telle image en trois dimensions incluant une représentation de la plante du pied permet de rapidement extraire des données pertinentes pour le calcul de valeurs de paramètres de semelle telles que la longueur, la largeur, la hauteur du coup de pied, et éventuellement sa forme géométrique.
  • la ou les représentations d’une plante de pied de l’utilisateur comportent au moins une représentation réalisée lorsque l’utilisateur est debout et au moins une représentation réalisée lorsque l’utilisateur est assis et les un ou plusieurs processeurs sont en outre configurés pour calculer l’au moins une valeur de paramètres de morphologie plantaire à partir d’au moins une représentation réalisée lorsque l’utilisateur est debout et d’au moins une représentation réalisée lorsque l’utilisateur est assis. Ainsi, il est possible d’analyser la plante des pieds et plus particulièrement la géométrie de la voute plantaire lorsqu’elle est au repos et lorsque le corps est en appuis sur celle-ci. Cela permet d’améliorer l’appréciation de l’état physiologique de l’utilisateur.
  • l’au moins une valeur de paramètre de morphologie comporte une valeur de paramètre de morphologie de voute plantaire sélectionnée parmi : une valeur de largeur de voute plantaire, une valeur de hauteur de voute plantaire, et/ou une valeur d’indice de l'isthme.
  • le ou les processeurs sont en outre configurés pour calculer les valeurs de paramètre d’état physiologique en prenant en compte en outre au moins une valeur de paramètres d’activité de l’utilisateur. Ainsi, le système permet d’adapter finement analyse ou sa ou ses recommandations aux activités déjà pratiquées par un utilisateur. En outre, le système selon l’invention permet, de façon automatique, de considérer des valeurs de paramètres générées dans différentes situations telles qu’une marche et/ou une course.
  • le système électronique comporte en outre une interface homme-machine indiquant à l’utilisateur des exercices spécifiques à réaliser, en particulier sur le tapis roulant, lesdits exercices spécifiques étant déterminés en fonction d’au moins une valeur de paramètres d’activité, de paramètres morphologiques et/ou de paramètres de profil de l’utilisateur ; et le système électronique étant configuré pour que l’au moins une valeur de paramètre de mobilité calculée utilisée pour calculer les valeurs de paramètre d’état physiologique soit calculée à partir de données de mouvement générées lors de la réalisation des exercices spécifiques par l’utilisateur. En effet, en fonction de caractères propres à l’utilisateur, le système pourra automatiquement déterminer quels sont les exercices qui permettront de calculer avec le plus de justesse les paramètres d’état physiologique de l’utilisateur.
  • l’au moins un dispositif d’acquisition comporte une caméra à détection de profondeur, en particulier une caméra 3D à détection de profondeur.
  • l’au moins un dispositif d’acquisition comporte un dispositif d’acquisition d’image agencé pour générer une ou plusieurs représentations du dessus du pied de l’utilisateur.
  • l’au moins un dispositif d’acquisition comporte un dispositif d’acquisition d’image agencé pour générer une ou plusieurs représentations des membres inférieurs, de préférence agencé pour générer une cinématique de mouvement des membres inférieurs de l’utilisateur lors d’une marche ou d’une course sur le tapis roulant.
  • l’au moins un dispositif d’analyse de la mobilité comporte des capteurs de pressions et/ou des capteurs de force intégrés au tapis roulant, et qui sont configurés pour générer les données de mouvement de l’utilisateur lorsque l’utilisateur marche ou court sur le tapis roulant.
  • l’au moins un dispositif d’analyse de la mobilité comprend au moins deux boitiers électroniques chacun comportant une plateforme inertielle et qui, une fois couplés chacun à un pied de l’utilisateur, sont configurés pour générer les données de mouvement de l’utilisateur.
  • les un ou plusieurs processeurs sont en outre configurés pour calculer des valeurs de paramètre d’état physiologique de l’utilisateur en prenant en compte en outre :
- au moins une valeur de paramètre de profil de l’utilisateur, ledit paramètre de profil de l’utilisateur pouvant comporter le genre, l’âge, et/ou une pathologie affectant l’utilisateur ;
- au moins une valeur de paramètre d’activité de l’utilisateur, ladite valeur de paramètre d’activité de l’utilisateur pouvant comporter une typologie du terrain de course ou de marche, une typologie de sport, un nombre de kilomètres moyen réalisé par semaine, un nombre de kilomètres moyen réalisé par sortie, et/ou une vitesse moyenne de marche ou de course ; et/ou
- au moins une valeur de paramètre physiologique de l’utilisateur, ledit paramètre physiologique de l’utilisateur pouvant comporter la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la température corporelle, la fréquence respiratoire, et/ou la saturation partielle en oxygène.
Cela permet d’ajuster au mieux les paramètres d’état physiologique et/ou les recommandations. De préférence, l’au moins une valeur de paramètre physiologique de l’utilisateur est mesurée lorsque l’utilisateur marche ou court sur le tapis roulant.
  • Le système électronique comprend un dispositif informatique distant, ledit dispositif informatique distant comprenant une partie des un ou plusieurs processeurs, et étant configuré pour communiquer avec un dispositif intégrant le tapis roulant et le dispositif d’acquisition, de préférence par un réseau de communication. Cela permet d’alléger les traitements et la mémoire du système électronique comportant le dispositif d’acquisition et le tapis roulant d’une part et de centraliser au moins une partie des analyses d’autre part.
Depending on other optional features of the system, the system may optionally include one or more of the following features, alone or in combination:
  • the one or more processors are further configured to generate one or more recommendations based on the at least one calculated physiological state parameter value and preferably it comprises a man-machine interface configured to display the recommendation(s). The recommendations can take several forms such as advice on exercises adapted to the physiological state of the user, or advice on their diet or even advice relating to increased pathological risks. Preferably, the recommendation(s) include a training program comprising one or more exercises to be done to improve the health of the user, the user's gait, reduce the risk of cardiovascular pathology or reduce the risk of injury.
  • the physiological state parameters are selected from: a health score, a pathological risk score, a pathology progression score and/or a therapeutic treatment effectiveness score.
  • the one or more processors are further configured to calculate physiological state parameter values by further taking into account at least one user profile parameter value, said user profile parameters may include the gender , age, and/or a pathology affecting the user.
  • the system includes at least one physiological sensor configured to generate physiological parameter values of the user, particularly when the user walks or runs on the treadmill, and the one or more processors are further configured to calculate parameter values physiological state by further taking into account at least one generated physiological parameter value, said physiological parameter possibly including heart rate, blood pressure, body temperature, respiratory rate, and/or partial oxygen saturation.
  • the one or more representations of a sole of the user's foot include a three-dimensional representation of at least a portion of the user's foot. Such a three-dimensional image including a representation of the sole of the foot makes it possible to quickly extract relevant data for the calculation of sole parameter values such as length, width, height of the instep, and possibly its geometric shape. .
  • the one or more representations of a sole of the user include at least one representation performed when the user is standing and at least one representation performed when the user is seated and the one or more processors are further configured to calculate the at least one value of plantar morphology parameters from at least one representation produced when the user is standing and at least one representation produced when the user is seated. Thus, it is possible to analyze the soles of the feet and more particularly the geometry of the arch of the foot when it is at rest and when the body is supported on it. This makes it possible to improve the assessment of the physiological state of the user.
  • the at least one morphology parameter value comprises a plantar arch morphology parameter value selected from: a plantar arch width value, a plantar arch height value, and/or an index value of the isthmus.
  • the one or more processors are further configured to calculate the physiological state parameter values by further taking into account at least one user activity parameter value. Thus, the system makes it possible to finely adapt the analysis or its recommendation(s) to the activities already practiced by a user. Furthermore, the system according to the invention makes it possible, automatically, to consider parameter values generated in different situations such as walking and/or running.
  • the electronic system further comprises a man-machine interface indicating to the user specific exercises to be performed, in particular on the treadmill, said specific exercises being determined as a function of at least one value of activity parameters, parameters morphological and/or user profile parameters; and the electronic system being configured so that the at least one calculated mobility parameter value used to calculate the physiological state parameter values is calculated from movement data generated during the performance of the specific exercises by the user . Indeed, depending on the user's specific characteristics, the system will be able to automatically determine which exercises will most accurately calculate the user's physiological state parameters.
  • the at least one acquisition device comprises a depth detection camera, in particular a 3D depth detection camera.
  • the at least one acquisition device comprises an image acquisition device arranged to generate one or more representations of the top of the user's foot.
  • the at least one acquisition device comprises an image acquisition device arranged to generate one or more representations of the lower limbs, preferably arranged to generate kinematics of movement of the lower limbs of the user during walking or a run on the treadmill.
  • the at least one mobility analysis device comprises pressure sensors and/or force sensors integrated into the treadmill, and which are configured to generate user movement data when the user walks or runs on the treadmill.
  • the at least one mobility analysis device comprises at least two electronic boxes each comprising an inertial platform and which, once each coupled to a user's foot, are configured to generate the user's movement data .
  • the one or more processors are further configured to calculate physiological state parameter values of the user by further taking into account:
- at least one user profile parameter value, said user profile parameter possibly including gender, age, and/or a pathology affecting the user;
- at least one user activity parameter value, said user activity parameter value being able to include a typology of running or walking terrain, a typology of sport, an average number of kilometers achieved by week, an average number of kilometers covered per outing, and/or an average walking or running speed; and or
- at least one physiological parameter value of the user, said physiological parameter of the user being able to include heart rate, blood pressure, body temperature, respiratory rate, and/or partial oxygen saturation.
This makes it possible to best adjust the physiological state parameters and/or recommendations. Preferably, the at least one physiological parameter value of the user is measured when the user walks or runs on the treadmill.
  • The electronic system includes a remote computing device, said remote computing device comprising a portion of the one or more processors, and being configured to communicate with a device integrating the treadmill and the acquisition device, preferably via a communications network. This makes it possible to reduce the processing and memory of the electronic system comprising the acquisition device and the treadmill on the one hand and to centralize at least part of the analyzes on the other hand.

Selon un deuxième objet, l’invention porte sur un procédé d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur mis en œuvre par un ou plusieurs processeurs couplés à au moins une mémoire de données configurée pour mémoriser une ou plusieurs représentations d’une plante de pied, des données de mouvement générées lorsque l’utilisateur marche ou court, et au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur, ledit procédé comportant les étapes suivantes :

  • Calculer, à partir des une ou de plusieurs représentations d’une plante de pied de l’utilisateur générées par un dispositif d’acquisition, au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire d’au moins un pied de l’utilisateur ;
  • Calculer des valeurs de paramètre de mobilité de l’utilisateur à partir des données de mouvement générées lorsque l’utilisateur marche ou court, lesdites données de mouvement ayant été générées par un dispositif d’analyse de la mobilité, l’au moins un dispositif d’analyse de la mobilité comportant au moins une plateforme inertielle et/ou au moins un capteur de pression ;
  • Calculer des valeurs de paramètre d’état physiologique à partir des au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur, au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire et au moins une valeur de paramètre de mobilité.
Le procédé selon l’invention peut comporter en outre une étape, mise en œuvre par les un ou plusieurs processeurs, de génération d’une ou plusieurs recommandations à partir des valeurs de paramètres d’état physiologique calculées.According to a second object, the invention relates to a method for analyzing the physiological state of a user implemented by one or more processors coupled to at least one data memory configured to store one or more representations of a sole of the foot, movement data generated when the user walks or runs, and at least one morphological parameter value of the user, said method comprising the following steps:
  • Calculate, from one or more representations of a sole of the user's foot generated by an acquisition device, at least one plantar morphology parameter value of at least one foot of the user;
  • Calculate mobility parameter values of the user from the movement data generated when the user walks or runs, said movement data having been generated by a mobility analysis device, the at least one device d mobility analysis comprising at least one inertial platform and/or at least one pressure sensor;
  • Calculate physiological state parameter values from the at least one morphological parameter value of the user, at least one plantar morphology parameter value and at least one mobility parameter value.
The method according to the invention may further comprise a step, implemented by the one or more processors, of generating one or more recommendations from the calculated values of physiological state parameters.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessins annexés, donnés à titre illustratif et nullement limitatif.
La représente une illustration fonctionnelle d’un système électronique selon un mode de réalisation de la présente invention. Les éléments en pointillés ne sont pas essentiels.
La représente des illustrations d’une représentation d’une plante de pied de l’utilisateur selon la présente invention.
La représente un système électronique selon un mode de réalisation.
La représente des positionnements possibles d’un dispositif d’analyse de la mobilité lorsqu’il prend la forme d’un boitier électronique.
La représente une illustration d’un procédé d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur selon la présente invention.
Les figures ne respectent pas nécessairement les échelles, notamment en épaisseur, et ce à des fins d’illustration.Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the description which follows and with reference to the appended drawings, given by way of illustration and in no way limiting.
There represents a functional illustration of an electronic system according to an embodiment of the present invention. The dotted elements are not essential.
There shows illustrations of a representation of a sole of the user's foot according to the present invention.
There represents an electronic system according to one embodiment.
There represents possible positioning of a mobility analysis device when it takes the form of an electronic box.
There represents an illustration of a method for analyzing the physiological state of a user according to the present invention.
The figures do not necessarily respect scales, particularly in thickness, for illustration purposes.

Des aspects de la présente invention sont décrits en référence à des organigrammes et / ou à des schémas fonctionnels de procédés, d'appareils (systèmes) et de produits de programme d'ordinateur selon des modes de réalisation de l'invention.Aspects of the present invention are described with reference to flow charts and/or block diagrams of methods, apparatus (systems) and computer program products according to embodiments of the invention.

Sur les figures, les organigrammes et les schémas fonctionnels illustrent l'architecture, la fonctionnalité et le fonctionnement d'implémentations possibles de systèmes, de procédés et de produits de programme d'ordinateur selon divers modes de réalisation de la présente invention. À cet égard, chaque bloc dans les organigrammes ou blocs-diagrammes peut représenter un système, un dispositif, un module ou un code, qui comprend une ou plusieurs instructions exécutables pour mettre en œuvre la ou les fonctions logiques spécifiées. Dans certaines implémentations, les fonctions associées aux blocs peuvent apparaitre dans un ordre différent que celui indiqué sur les figures. Par exemple, deux blocs montrés successivement peuvent, en fait, être exécutés sensiblement simultanément, ou les blocs peuvent parfois être exécutés dans l'ordre inverse, en fonction de la fonctionnalité impliquée. Chaque bloc des schémas de principe et/ou de l'organigramme, et des combinaisons de blocs dans les schémas de principe et/ou l'organigramme, peuvent être mis en œuvre par des systèmes matériels spéciaux qui exécutent les fonctions ou actes spécifiés ou effectuer des combinaisons de matériel spécial et d'instructions informatiques.In the figures, flow charts and block diagrams illustrate the architecture, functionality and operation of possible implementations of systems, methods and computer program products according to various embodiments of the present invention. In this regard, each block in the flowcharts or block diagrams may represent a system, device, module or code, which includes one or more executable instructions to implement the specified logic function(s). In some implementations, the functions associated with the blocks may appear in a different order than that indicated in the figures. For example, two blocks shown in succession may, in fact, be executed substantially simultaneously, or the blocks may sometimes be executed in reverse order, depending on the functionality involved. Each block of the block diagrams and/or the flowchart, and combinations of blocks in the block diagrams and/or the flowchart, may be implemented by special hardware systems that perform the specified functions or acts or perform combinations of special equipment and computer instructions.

Claims (12)

Système électronique (1) d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur comportant :
  • Au moins un dispositif d’acquisition (10) agencé pour générer une ou plusieurs représentations d’une plante de pied de l’utilisateur ;
  • Un tapis roulant (20) agencé pour permettre à l’utilisateur de marcher ou de courir sur ledit tapis roulant ;
  • Au moins un dispositif d’analyse de la mobilité (30) comportant au moins une plateforme inertielle et/ou au moins un capteur de pression configuré(s) pour générer des données de mouvement lorsque l’utilisateur marche ou court sur le tapis roulant ;
  • Au moins une mémoire de données (70) configurée pour mémoriser les une ou plusieurs représentations d’une plante de pied, les données de mouvement et au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur ;
  • Un ou plusieurs processeurs (40) configurés pour :
    • Calculer, à partir des une ou plusieurs représentations générées, au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire d’au moins un pied de l’utilisateur ;
    • Calculer au moins une valeur de paramètre de mobilité de l’utilisateur à partir des données de mouvement générées lorsque l’utilisateur marche ou court, de préférence sur le tapis roulant ;
    • Calculer au moins une valeur de paramètre d’état physiologique à partir des au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur, au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire et au moins une valeur de paramètre de mobilité.
Electronic system (1) for analyzing the physiological state of a user comprising:
  • At least one acquisition device (10) arranged to generate one or more representations of a sole of the user's foot;
  • A treadmill (20) arranged to enable the user to walk or run on said treadmill;
  • At least one mobility analysis device (30) comprising at least one inertial platform and/or at least one pressure sensor configured to generate movement data when the user walks or runs on the treadmill;
  • At least one data memory (70) configured to store the one or more representations of a sole of the foot, the movement data and at least one morphological parameter value of the user;
  • One or more processors (40) configured to:
    • Calculate, from the one or more generated representations, at least one plantar morphology parameter value of at least one foot of the user;
    • Calculate at least one mobility parameter value of the user from the movement data generated when the user walks or runs, preferably on the treadmill;
    • Calculate at least one physiological state parameter value from the at least one morphological parameter value of the user, at least one plantar morphology parameter value and at least one mobility parameter value.
Système électronique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les un ou plusieurs processeurs (40) sont en outre configurés pour générer une ou plusieurs recommandations en fonction de l’au moins une valeur de paramètre d’état physiologique calculée et de préférence en ce qu’il comporte une interface homme-machine configurée pour afficher la ou les recommandations.Electronic system (1) according to claim 1, characterized in that the one or more processors (40) are further configured to generate one or more recommendations based on the at least one calculated physiological state parameter value and preferably in that it comprises a man-machine interface configured to display the recommendation(s). Système électronique (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les paramètres d’état physiologique sont sélectionnés parmi : un score de santé, un score de risque pathologique, un score d’évolution de pathologie et/ou un score d’efficacité de traitement thérapeutique.Electronic system (1) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the physiological state parameters are selected from: a health score, a pathological risk score, a pathology evolution score and/or a therapeutic treatment effectiveness score. Système électronique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système comporte au moins un capteur physiologique configuré pour générer des valeurs de paramètre physiologique de l’utilisateur, notamment lorsque l’utilisateur marche ou court sur le tapis roulant (20), et en ce que les un ou plusieurs processeurs (40) sont en outre configurés pour calculer des valeurs de paramètre d’état physiologique en prenant en compte en outre au moins une valeur de paramètre physiologique générée, ledit paramètre physiologique pouvant comporter la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la température corporelle, la fréquence respiratoire, et/ou la saturation partielle en oxygène.Electronic system (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the system comprises at least one physiological sensor configured to generate physiological parameter values of the user, in particular when the user walks or runs on the treadmill (20), and in that the one or more processors (40) are further configured to calculate physiological state parameter values by further taking into account at least one generated physiological parameter value, said parameter physiological which may include heart rate, blood pressure, body temperature, respiratory rate, and/or partial oxygen saturation. Système électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les représentations d’une plante de pied de l’utilisateur comportent au moins une représentation réalisée lorsque l’utilisateur est debout et au moins une représentation réalisée lorsque l’utilisateur est assis et en ce que les un ou plusieurs processeurs sont en outre configurés pour calculer l’au moins une valeur de paramètres de morphologie plantaire à partir d’au moins une représentation réalisée lorsque l’utilisateur est debout et d’au moins une représentation réalisée lorsque l’utilisateur est assis.Electronic system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the representation(s) of a sole of the user's foot comprise at least one representation produced when the user is standing and at least one representation produced when the user is seated and in that the one or more processors are further configured to calculate the at least one value of plantar morphology parameters from at least one representation produced when the user is standing and at least one representation produced when the user is seated. Système électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système électronique comporte en outre une interface homme-machine indiquant à l’utilisateur des exercices spécifiques à réaliser, en particulier sur le tapis roulant, lesdits exercices spécifiques étant déterminés en fonction d’au moins une valeur de paramètres d’activité, de paramètres morphologique et/ou de paramètres de profil de l’utilisateur ; et le système électronique étant configuré pour que l’au moins une valeur de paramètre de mobilité calculée utilisée pour calculer les valeurs de paramètre d’état physiologique soit calculée à partir de données de mouvement générées lors de la réalisation des exercices spécifiques par l’utilisateur.Electronic system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic system further comprises a man-machine interface indicating to the user specific exercises to be carried out, in particular on the treadmill, said specific exercises being determined as a function of at least one value of activity parameters, morphological parameters and/or user profile parameters; and the electronic system being configured so that the at least one calculated mobility parameter value used to calculate the physiological state parameter values is calculated from movement data generated during the performance of the specific exercises by the user . Système électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins un dispositif d’analyse de la mobilité (30) comporte des capteurs de pressions et/ou des capteurs de force intégrés au tapis roulant (20), et qui sont configurés pour générer les données de mouvement de l’utilisateur lorsque l’utilisateur marche ou court sur le tapis roulant (20).Electronic system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one mobility analysis device (30) comprises pressure sensors and/or force sensors integrated into the treadmill ( 20), and which are configured to generate the user's movement data when the user walks or runs on the treadmill (20). Système électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins un dispositif d’analyse de la mobilité (30) comprend au moins deux boitiers électroniques (35) chacun comportant une plateforme inertielle et qui, une fois couplés chacun à un pied de l’utilisateur, sont configurés pour générer les données de mouvement de l’utilisateur.Electronic system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one mobility analysis device (30) comprises at least two electronic boxes (35) each comprising an inertial platform and which, when each coupled to a foot of the user, are configured to generate the user's movement data. Système électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les un ou plusieurs processeurs (40) sont en outre configurés pour calculer des valeurs de paramètre d’état physiologique de l’utilisateur en prenant en compte en outre :
- au moins une valeur de paramètre de profil de l’utilisateur, ledit paramètre de profil de l’utilisateur pouvant comporter le genre, l’âge, et/ou une pathologie affectant l’utilisateur ;
- au moins une valeur de paramètre d’activité de l’utilisateur, ladite valeur de paramètre d’activité de l’utilisateur pouvant comporter une typologie du terrain de course ou de marche, une typologie de sport, un nombre de kilomètres moyen réalisé par semaine, un nombre de kilomètres moyen réalisé par sortie, et/ou une vitesse moyenne de marche ou de course ; et/ou
- au moins une valeur de paramètre physiologique de l’utilisateur, ledit paramètre physiologique de l’utilisateur pouvant comporter la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la température corporelle, la fréquence respiratoire, et/ou la saturation partielle en oxygène.Electronic system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the one or more processors (40) are further configured to calculate physiological state parameter values of the user by further taking into account :
- at least one user profile parameter value, said user profile parameter possibly including gender, age, and/or a pathology affecting the user;
- at least one user activity parameter value, said user activity parameter value being able to include a typology of running or walking terrain, a typology of sport, an average number of kilometers achieved by week, an average number of kilometers covered per outing, and/or an average walking or running speed; and or
- at least one physiological parameter value of the user, said physiological parameter of the user being able to include heart rate, blood pressure, body temperature, respiratory rate, and/or partial oxygen saturation. Système électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif informatique distant, ledit dispositif informatique distant comprenant une partie des un ou plusieurs processeurs, et étant configuré pour communiquer avec un dispositif intégrant le tapis roulant (20) et le dispositif d’acquisition (10), de préférence par un réseau de communication.Electronic system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a remote computing device, said remote computing device comprising part of one or more processors, and being configured to communicate with a device integrating the mat rolling wheel (20) and the acquisition device (10), preferably by a communication network. Procédé (100) d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur mis en œuvre par un système électronique (1) d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur selon l'une des revendications 1 à 10, comportant un ou plusieurs processeurs (40) couplés à au moins une mémoire de données (70) configurée pour mémoriser une ou plusieurs représentations d’une plante de pied, des données de mouvement générées lorsque l’utilisateur marche ou court, et au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
  • Calculer (110), à partir des une ou de plusieurs représentations d’une plante de pied de l’utilisateur générées par un dispositif d’acquisition (10), au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire d’au moins un pied de l’utilisateur ;
  • Calculer au moins une valeur de paramètre de mobilité (120) de l’utilisateur à partir des données de mouvement générées lorsque l’utilisateur marche ou court, lesdites données de mouvement ayant été générées par un dispositif d’analyse de la mobilité (30), l’au moins un dispositif d’analyse de la mobilité (30) comportant au moins une plateforme inertielle et/ou au moins un capteur de pression ; et
  • Calculer au moins une valeur de paramètre d’état physiologique (130) à partir des au moins une valeur de paramètre morphologique de l’utilisateur, au moins une valeur de paramètre de morphologie plantaire et au moins une valeur de paramètre de mobilité.
Method (100) for analyzing the physiological state of a user implemented by an electronic system (1) for analyzing the physiological state of a user according to one of claims 1 to 10, comprising a or more processors (40) coupled to at least one data memory (70) configured to store one or more representations of a sole of the foot, movement data generated when the user walks or runs, and at least one value of morphological parameter of the user, said method comprising the following steps:
  • Calculate (110), from one or more representations of a sole of the user's foot generated by an acquisition device (10), at least one plantar morphology parameter value of at least one foot of the user ;
  • Calculating at least one mobility parameter value (120) of the user from the movement data generated when the user walks or runs, said movement data having been generated by a mobility analysis device (30) , the at least one mobility analysis device (30) comprising at least one inertial platform and/or at least one pressure sensor; And
  • Calculate at least one physiological state parameter value (130) from the at least one morphological parameter value of the user, at least one plantar morphology parameter value and at least one mobility parameter value.
Procédé (100) d’analyse de l’état physiologique d’un utilisateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape, mise en œuvre par les un ou plusieurs processeurs (40), de génération (140) d’une ou plusieurs recommandations à partir des valeurs de paramètres d’état physiologique calculées.Method (100) for analyzing the physiological state of a user according to the preceding claim, characterized in that it further comprises a step, implemented by the one or more processors (40), of generating (140 ) one or more recommendations based on the physiological state parameter values calculated.
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