WO2010076539A1 - Procede et systeme de detection et de controle de donnees physiologiques - Google Patents

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WO2010076539A1
WO2010076539A1 PCT/FR2009/052716 FR2009052716W WO2010076539A1 WO 2010076539 A1 WO2010076539 A1 WO 2010076539A1 FR 2009052716 W FR2009052716 W FR 2009052716W WO 2010076539 A1 WO2010076539 A1 WO 2010076539A1
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WO
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physiological
module
subject
electronic device
portable
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/052716
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English (en)
Inventor
Laurent René Louis CHIVALLIER
Original Assignee
Chivallier Laurent Rene Louis
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient

Definitions

  • the present invention relates to the field of the detection and control of physiological data of a subject such as a human being.
  • a portable electronic device can measure physiological signals relating to a subject using the portable electronic apparatus to determine data relating to a physiological state of the user.
  • the portable electronic device is a mobile phone.
  • Different sensors located on the mobile phone measure the physiological signals relating to the subject.
  • the combination of sensors and mobile phone allows the mobile phone to transmit the physiological data representative of the physiological state of the user to a third person via a mobile phone communication network. In this way, in the event of detection of a critical physiological state, an alert may be sent to the user, to a doctor or to a member of the user's family, for example.
  • the object of the present invention is to avoid the disadvantages as mentioned above.
  • the object of the present invention relates to a method for detecting and controlling physiological data relating to the physiological state of a subject, said method comprising the use of a portable electronic device, said portable electronic device comprising an electronic module method, the method comprising the following steps:
  • a contact area located on the surface of a portable autonomous module for detecting and measuring a physiological signal to determine a physiological state of the subject, said portable autonomous module being able to communicate with the portable electronic device by means of a link short distance communication;
  • the subject of the present invention also relates to a system for detecting and controlling physiological data relating to the physiological state of a subject, said system comprising a portable electronic device comprising an electronic analysis module, said system comprising:
  • an identification module to identify the type of physiological data
  • a contact area located on the surface of a portable autonomous module for detecting and measuring a physiological signal in order to determine the physiological state of the subject, said portable autonomous module being able to communicate with the portable electronic device by means of a link short-distance communication means and said contact zone operating in a predetermined manner with respect to the subject according to the identified data type;
  • an electronic processing module for processing the physiological signal in order to obtain physiological data
  • an analysis module for determining the value of a criticality index (Ic) of the physiological state of the subject.
  • Figure 1 shows a schematic view of a portable electronic device according to one embodiment of the invention, by way of example
  • FIG. 2 represents an internal schematic view of the connections of a portable autonomous module according to one embodiment of the invention, by way of example;
  • FIG. 3 represents an external schematic view of a portable autonomous module according to one embodiment of the invention, by way of example;
  • FIG. 4 represents a diagram of the different steps of the method according to one embodiment of the invention, by way of example.
  • FIG. 1 shows a portable electronic device 100.
  • the term "portable electronic device” is used to designate any device capable of receiving data, to send it by wireless communication such as a mobile phone or a mobile device. personal electronic assistant.
  • the electronic apparatus 100 includes a display screen 102 to allow a user to view data on the screen.
  • the electronic apparatus 100 also includes a keyboard 104 so that the user can interact with this data by adding comments for example.
  • the electronic device 100 comprises a memory support 106 either external or internal in order to store data of all types.
  • the electronic device 100 also has an analysis module 108 for analyzing the data present in the memory of the device.
  • the electronic apparatus 100 also includes a communication module 110 to allow data transfer from the apparatus 100 to another portable or fixed apparatus (not shown).
  • This communication module 110 uses the standards relating to mobile telephone networks.
  • the communication module 110 also uses the standards of the wireless communication type Bluetooth ⁇ , Wifi ⁇ , Zigbee ⁇ for example.
  • the communication module 108 allows the apparatus 100 wireless communication with another electronic device using the same types of wireless communication.
  • the apparatus 100 also includes wired communication means (not shown) or connection ports for using external devices.
  • Figure 2 also shows an autonomous electronic module 200 of the order of ten square centimeters.
  • the autonomous module 200 comprises at least one sensitive zone or contact zone 202.
  • This sensitive zone 202 represents the visible zone of the electronic module 200.
  • This sensitive zone 202 is intended to be in contact with a surface of the body of the user in order to measure the low frequency physiological signals emitted by the body of the user.
  • This sensitive zone 202 can ensure, for example, the role of an electrode for measuring heart rate, the role of a pressure micro-sensor for measuring blood pressure.
  • the sensitive zone 202 can also act as a temperature sensor for measuring body temperature.
  • the user can enter the autonomous module 200 between his hands to allow contact with the sensitive area 202 with a portion of the body of the user.
  • the user can also actively touch the sensitive area with his fingers to respond to a stimulation or an incentive of the portable electronic device 100 for example.
  • This sensitive zone 202 is also intended to perform a stimulating action on the user. Indeed, the sensitive zone 202 may be the place of production of an action likely to stimulate or incite the user sensitively. This action is intended to stimulate one of the five senses of the user such as smell, touch, sight, hearing or taste. Thus the sensitive zone 202 also plays the role of a stimulator for the user. The purpose of such an action is to allow the user to react after the stimulation of the sensitive zone 202 in order to modify its physiological state as measured by the same sensitive zone a few moments ago for example.
  • the sensitive zone 202 is connected to an electronic interface module 204. The connection is made on a flexible support 205 (shown in FIG. 3) by means of one or more copper tracks 203.
  • the electronic interface module 204 assures the functions of coupling and amplification of the low frequency signals.
  • the physiological signals are signals of very low amplitude and very low frequencies. Therefore, these signals are very sensitive to surrounding electromagnetic noise.
  • electromagnetic compatibility problems can appear and generate electromagnetic disturbances. These disturbances may be related to the operation of electronic devices in the vicinity of the autonomous module 200, such as the electronic device 100.
  • capacitances have a substantial size given the low amplitude and low frequency of the physiological signals. Therefore, such capacitances can not be integrated into a system according to the present invention.
  • the capacitances are integrated in the form of superimposable films or microsystems circuits of large size but extremely thin. These capacitors are located between the sensitive zone 202 and the electronic interface module 204. These capacitances according to the invention use the entire surface of the autonomous module 200 to ensure and implement the electrical properties required during decoupling. or filtering physiological signals.
  • the autonomous module 200 includes an electronic processing module 206 (not shown) to determine the physiological data from the physiological signals measured. These physiological data are stored in a non-volatile memory 207.
  • the autonomous module 200 also comprises an electronic connectivity module 208 so that to provide wireless communication of the data from the physiological signals and / or communication via a communication device of USB (Universal Serial Bus) type to the electronic device 100 or any other electronic device. This wireless communication includes short-distance communications such as Bluetooth ⁇ , Wifi ⁇ , Zigbee ⁇ .
  • the autonomous module 200 comprises a near field-of-field communication (RFID) RFID communication module 210 in order to perform the pairing function and the security function with the electronic device 100.
  • RFID near field-of-field communication
  • the pairing function makes it possible to validate the correspondence between a specific standalone module 200 and a specific electronic device 100 before establishing the communication between the module 200 and the device 100 or any other electronic device.
  • the pairing function makes it possible to verify that the autonomous module 200 and the electronic device 100 are authorized to communicate together, concerning the same user.
  • the security function makes it possible to encrypt and decrypt the communication between the autonomous module 200 and the electronic device 100.
  • the electronic connectivity module 208 is replaced by a microprocessor and the electronic communication module 210 is replaced by a universal asynchronous transmitter receiver (UART) and a synchronous serial data bus (SPI).
  • UART universal asynchronous transmitter receiver
  • SPI synchronous serial data bus
  • the autonomous module 200 includes a power supply module 212.
  • This power supply module comprises a rechargeable or non-rechargeable battery.
  • the power supply module 212 allows a total autonomy of the autonomous module 200. As shown in FIG. 2, the elements 204, 206 (not shown), 207, 208, 210 and 212 form the central module 213 of the autonomous module 200.
  • the autonomous module 200 can be located directly on the electronic device 100.
  • the autonomous module 200 can be either glued, hooked or integrated into the housing of the electronic device 100.
  • the central module 213 of the autonomous module is overmolded.
  • the overmoulding may be made of a plastic material, of the silicone type for example.
  • the sensitive zone or zones of the autonomous module 200 are totally integrated in a visible manner on the surface of the housing of the electronic device 100.
  • the surface 214 of the autonomous module 200 in contact with the housing of the electronic device 100 is previously glued to allow adhesion of the autonomous module 200 with the housing.
  • each sensitive zone When it comes to measuring a potential difference in the presence of two sensitive zones 202 integrated in the housing of the electronic device 100, each sensitive zone must be electrically isolated. Thus, an electric current can flow between the two sensitive areas and a potential difference can be measured between each of the sensitive areas 202.
  • the autonomous module 200 can also be disconnected from the electronic device 100. Thus the autonomous module 200 is portable independently of the electronic device 100.
  • the autonomous module 200 can perform measurements of impedances, potential differences or any type of measurable electrical quantity by means of the sensitive zone 202.
  • the autonomous module 200 also makes it possible to amplify, filter and digitize the measured physiological signals, by using the electronic interface module 204 and the processing module 206 (not shown).
  • the autonomous module 200 also makes it possible to carry out stimulation actions by means of the sensitive zone 202, such as electrical stimulation actions or Joule effect stimulation for example.
  • the combination of the autonomous module 200 and the electronic device 100 ensures different functions.
  • the electronic device 100 associated with the autonomous module 200 makes it possible to measure physiological signals in non-clinical conditions, that is to say outside a conventional medical environment. Measurements can be done in the absence of any medical personnel, whether at the user's home, at work or on the street, for example. These measurements can make it possible to establish a particular diagnosis according to the user concerned.
  • the electronic device can trigger a noise perceptible by the user in order to measure the physiological responses of the user by means of the sensitive zone 202 of the autonomous module 100.
  • the diagnosis may indicate for example that the auditory nerve of the user has a transmission defect. At the end of the diagnosis, no action is taken to modify the physiological state of the user.
  • the combination of the electronic device 100 and the autonomous module 200 also makes it possible to drive a training program vis-à-vis the user.
  • the training program includes a computer program stored in the memory of the portable electronic apparatus 100.
  • the purpose of using the program drive is to develop or enhance certain sensitive abilities of the user.
  • the training program may be to stimulate the eye muscles of the user by means of a moving target on the screen of the electronic device 100 for example.
  • the purpose of such use in this example, is to drive the eye muscles.
  • the user's reactions to such stimulation do not cause additional stimulation or incentive to alter the physiological state of the user.
  • Such use only serves to repeatedly drive the sensory capabilities of the user.
  • the combination of the electronic device 100 and the autonomous module 200 also makes it possible to measure and analyze the physiological data resulting from the physiological signals in order to trigger a stimulation action through the sensitive zone 202, the device 100 electronic or any other electronic module independent of the electronic device 100.
  • This stimulation action includes an alarm function insofar as the stimulating action makes it possible to alert the user to his physiological state at a given moment.
  • This stimulation action also includes a function for modifying the physiological state of the user. The purpose of the stimulating action is to restore a normal physiological state for the user concerned.
  • the physiological data are divided into two types of data, on the one hand the autonomous data and on the other hand the data evoked.
  • Autonomous data refers to physiological data for which direct measurement can be performed to determine the physiological state of the subject.
  • the autonomous data include, for example, the heartbeats,
  • the data evoked concern data for which an initial incentive is necessary to measure the data and to determine the physiological state of the subject.
  • the user wishes to take measurements of physiological signals during the run so as not to exceed his physical capacities.
  • the user wishes to measure his heartbeats during the run so as not to exceed a predetermined threshold value which corresponds to the limits of the physical capabilities of the user.
  • the user must activate the standalone module 200 and the electronic device 100 in order to start a "watchdog" mode.
  • the autonomous module 200 can detach from the electronic device 100 to measure the physiological signals of the user. Therefore, the user can place the autonomous module 200 on a suitable part of his body taking into account the measurement to be made.
  • the user places the autonomous module 200 on his torso.
  • the necessary condition for carrying out the measurement is that the sensitive zone 202 of the autonomous module is placed in direct contact with the adapted part of the body of the user.
  • the user can also actively use the sensitive area 202 by touching it with his fingers.
  • the portable electronic module identifies the type of data to be considered for the situation by means of an identification module (not shown).
  • the type of data relates to heartbeats, so it's standalone data. Therefore, the autonomous module 200 performs measurements directly.
  • the portable electronic device 100 provides an initial prompt signal according to step 301. This incentive signal comes from the portable electronic device 100.
  • the autonomous module 200 performs in step 302, on a regular basis, a measurement of the heartbeats of the user at a frequency predefined in advance by the user. This frequency can be changed at any time during the course of the measurement.
  • Each measurement of a physiological signal comprises the recording of a physiological signal such as a cardiac signal according to the example chosen for the present invention.
  • the electronic interface module 204 applies an electronic filtering to the physiological signal measured in a step 304. This filtering step makes it possible to maintain the quality of the physiological signal despite the small amplitude and the low frequency of the signal. measured signal.
  • the electronic processing module 206 (not shown) extracts from the measured signal and filtered the corresponding physiological data.
  • the result of step 306 includes heart rate values.
  • the physiological data is transmitted to the electronic apparatus 100 using the electronic communication circuit 210 and the electronic connectivity circuit 208.
  • the communication circuit 210 performs a pairing operation.
  • the pairing operation makes it possible to verify that the user's autonomous module 200 and the electronic device 100 are well identified with each other as belonging to the same user and as being able to communicate with each other.
  • the communication circuit 210 also performs a security operation. This security operation consists in encrypting the communication during the transfer of physiological data of the autonomous module 200 to the electronic device 100.
  • the analysis module 108 of the electronic device 100 receives and analyzes the physiological data from the autonomous module 200.
  • the analysis comprises a comparing the physiological data with a threshold value such as a criticality index Ic. This threshold value may be preprogrammed by the user during a preliminary programming step of the electronic device 100.
  • the mode Stimulation is automatically initiated in a step 312.
  • the analysis module 108 determines the appropriate stimulation taking into account the type of physiological data.
  • the analysis module 108 determines a stimulating action to decrease the frequency of the cardiac signal. This stimulation action can be triggered either by means of the electronic device 100, or by means of the autonomous module 200, or by means of any other remote electronic module (not shown) independent of the electronic device 100.
  • the autonomous module 200 can perform incentive or stimulation actions by means of the sensitive zone 202.
  • These stimulation actions comprise, for example, the transmission of an electrical signal in order to make the user react, or a stimulation by producing heat through the Joule effect on the sensitive area.
  • the purpose of these incentive actions is to create a change in the physiological state of the user. This may be for example to accelerate a heart rate or slow down a heart rate.
  • the electronic apparatus 100 may also perform incentive actions.
  • the sound, display, vibrator, etc. functions of the electronic apparatus 100 may be used to effect a stimulation action with respect to the user.
  • the remote electronic module may also be used to perform an incentive or stimulation action vis-à-vis the user.
  • the portable electronic device 100 can not perform the incentive action, the portable electronic device serves as a gateway to transfer the achievement of the incentive action to the remote electronic device.
  • the portable electronic device uses the communication module 110 to communicate with the remote electronic device via a telephone communication network.
  • the remote electronic device can thus be located in an environment close to the user, of the order of a few meters or in a more remote environment, of the order of tens of meters or kilometers.
  • the remote electronic device may include an audible alarm from the home of the user for example.
  • the analysis module 108 can use the sound function of the electronic apparatus 100 to broadcast a specific electronic audio file.
  • This file can be stored in advance in a memory module of the electronic device 100 for example.
  • This electronic file is audible by the user and is based on a rhythm adapted to the physiological state of the user.
  • the audio file chosen includes a slow enough pace to influence the user.
  • the audio frequency file plays in so the role of a metronome. In this way, the user is influenced by this imposed external rhythm. The user therefore slows down to adapt the rhythm of his race to the rhythm of the audiofrequency file.
  • visual stimulation can be achieved by using an image file or a video file stored in advance on the portable electronic device. These visual stimulations can be useful when monitoring the visual attention of a user driving a vehicle, for example.
  • the autonomous module 200 Immediately after the stimulation action, the autonomous module 200 performs a control function.
  • This control function consists in repeating the taking of measurements. Indeed, the purpose of these new measures is to verify the impact of the stimulation action on the user and more particularly on the physiological signals of the user.
  • the autonomous module 200 continues to take measurements in order to control the physiological signals as well as the corresponding data of the user, as described in the previously mentioned steps 300, 302, 304, 306, 308.
  • the system according to the invention therefore constitutes a self-servo system insofar as the stimulation action continues as long as the physiological data remain above the predetermined threshold value.

Abstract

L'objet de la présente invention concerne un procédé de détection et de contrôle de données physiologiques relatives à l'état physiologique d'un sujet, ledit procédé comprenant l'utilisation d'un appareil électronique portable, ledit appareil électronique portable comportant un module électronique d'analyse.

Description

Procédé et système de détection et de contrôle de données physiologiques
Domaine de l'invention
La présente invention concerne le domaine de la détection et du contrôle de données physiologiques d'un sujet tel qu'un être humain.
Etat de l'art antérieur
De nos jours, il est connu d'utiliser des modules électroniques autonomes capables de communiquer avec des appareils électroniques portables tels que des téléphones portables, afin de mesurer des signaux physiologiques. Comme décrit dans la demande de brevet WO2008098346, un appareil électronique portable peut mesurer des signaux physiologiques relatifs à un sujet qui utilise l'appareil électronique portable afin de déterminer des données relatives à un état physiologique de l'utilisateur. Selon la demande WO2008098346, l'appareil électronique portable est un téléphone portable. Différents capteurs localisés sur le téléphone portable mesurent les signaux physiologiques relatifs au sujet. L'association des capteurs et du téléphone portable permet d'utiliser le téléphone portable pour transmettre les données physiologiques représentatives de l'état physiologique de l'utilisateur à une tierce personne au moyen d'un réseau de communication du téléphone portable. De cette manière, en cas de détection d'un état physiologique critique, une alerte peut être envoyée à l'utilisateur, à un médecin ou à un membre de la famille de l'utilisateur par exemple.
Cependant, dans la mesure où l'utilisateur est isolé, une telle alerte ne permet pas de secourir immédiatement l'utilisateur dont l'état physiologique est critique. En effet, les personnes alertées doivent se rendre auprès de l'utilisateur pour le secourir. Ainsi, l'état physiologique de l'utilisateur est susceptible de se dégrader de manière plus importante avant que l'utilisateur ne reçoive les premiers soins.
Résumé de l'invention
Le but de la présente invention est d'éviter les inconvénients tels que précédemment mentionnés.
L'objet de la présente invention concerne un procédé de détection et de contrôle de données physiologiques relatives à l'état physiologique d'un sujet, ledit procédé comprenant l'utilisation d'un appareil électronique portable, ledit appareil électronique portable comportant un module électronique d'analyse, le procédé comprenant les étapes suivantes :
identification du type de données physiologiques ;
utilisation d'une zone de contact localisée en surface d'un module autonome portable afin de détecter et mesurer un signal physiologique pour déterminer un état physiologique du sujet, ledit module autonome portable pouvant communiquer avec l'appareil électronique portable au moyen d'une liaison de communication de courte distance ;
fonctionnement de la zone de contact du module autonome portable d'une manière prédéterminée par rapport au sujet, en fonction du type de données identifié ; traitement électronique du signal physiologique pour obtenir des données physiologiques ;
transmission des données physiologiques à l'appareil électronique portable par la liaison de communication de courte distance ;
analyse des données physiologiques au moyen du module électronique d'analyse pour déterminer une valeur d'un indice de criticité (Ic) de l'état physiologique du sujet ;
création d'un signal d'incitation en fonction de la valeur de l'indice de criticité (Ic) afin de déclencher une action d'incitation d'au moins un des sens du sujet pour modifier l'état physiologique du sujet.
L'objet de la présente invention concerne également un système de détection et de contrôle de données physiologiques relatives à l'état physiologique d'un sujet, ledit système comprenant un appareil électronique portable comportant un module électronique d'analyse, ledit système comprenant :
un module d'identification afin d'identifier le type de données physiologiques ;
une zone de contact localisée en surface d'un module autonome portable pour détecter et mesurer un signal physiologique afin de déterminer l'état physiologique du sujet, ledit module autonome portable pouvant communiquer avec l'appareil électronique portable au moyen d'une liaison de communication de courte distance et ladite zone de contact fonctionnant d'une manière prédéterminée par rapport au sujet en fonction du type de données identifié ;
- un module électronique de traitement pour traiter le signal physiologique afin d'obtenir des données physiologiques ;
un module d'analyse pour déterminer la valeur d'un indice de criticité (Ic) de l'état physiologique du sujet.
Brève description des dessins
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels :
la figure 1 représente une vue schématique d'un appareil électronique portable selon un mode de réalisation de l'invention, à titre d'exemple ;
la figure 2 représente une vue schématique interne de la connectique d'un module autonome portable selon un mode de réalisation de l'invention, à titre d'exemple ;
- la figure 3 représente une vue schématique externe d'un module autonome portable selon un mode de réalisation de l'invention, à titre d'exemple ; la figure 4 représente un diagramme des différentes étapes du procédé selon un mode de réalisation de l'invention, à titre d'exemple.
Description détaillée d'un mode de réalisation
La figure 1 montre un appareil électronique portable 100. Dans le présent texte, l'expression « appareil électronique portable » est utilisée pour désigner tout appareil capable de recevoir des données, de les envoyer par communication sans fil tel qu'un téléphone portable ou un assistant électronique personnel. L'appareil électronique 100 comprend un écran de visualisation 102 afin de permettre à un utilisateur d'observer des données à l'écran. L'appareil électronique 100 comprend également un clavier 104 afin que l'utilisateur puisse interagir avec ces données en ajoutant des commentaires par exemple. L'appareil électronique 100 comporte un support de mémoire 106 soit externe, soit interne afin de stocker des données de tous types. L'appareil électronique 100 dispose également d'un module d'analyse 108 afin de procéder à des analyses des données présentes dans la mémoire de l'appareil. L'appareil électronique 100 comprend aussi un module de communication 110 afin de permettre un transfert des données de l'appareil 100 vers un autre appareil portable ou fixe (non représenté). Ce module de communication 110 utilise les normes relatives aux réseaux de la téléphonie mobile. Le module de communication 110 utilise également les normes de la communication sans fil de type Bluetooth©, Wifi©, Zigbee© par exemple. Ainsi, le module de communication 108 permet à l'appareil 100 une communication sans fil avec un autre appareil électronique utilisant les mêmes types de communication sans fil. L'appareil 100 comprend également des moyens de communication filaires (non représenté) ou encore des ports de connexion pour utiliser des périphériques externes. La figure 2 présente également un module électronique autonome 200 de l'ordre d'une dizaine de centimètres carrés. Le module autonome 200 comprend au moins une zone sensible ou zone de contact 202. Cette zone sensible 202 représente la zone visible du module électronique 200. Cette zone sensible 202 est destinée à être en contact avec une surface du corps de l'utilisateur afin de mesurer les signaux physiologiques basse fréquence émis par le corps de l'utilisateur. Cette zone sensible 202 peut assurer, par exemple, le rôle d'une électrode pour mesurer la fréquence cardiaque, le rôle d'un micro-capteur de pression pour mesurer une pression artérielle. La zone sensible 202 peut également assurer le rôle d'un capteur de température pour mesurer la température corporelle.
Ainsi l'utilisateur peut saisir le module autonome 200 entre ses mains pour permettre une mise en contact de la zone sensible 202 avec une partie du corps de l'utilisateur. L'utilisateur peut également toucher de manière active la zone sensible avec ses doigts afin de réagir à une stimulation ou une incitation de l'appareil électronique portable 100 par exemple.
Cette zone sensible 202 est également destinée à réaliser une action de stimulation sur l'utilisateur. En effet la zone sensible 202 peut être le lieu de production d'une action susceptible de stimuler ou d'inciter sensitivement l'utilisateur. Cette action est destinée à stimuler l'un des cinq sens de l'utilisateur tel que l'odorat, le toucher, la vue, l'ouïe ou le goût. Ainsi la zone sensible 202 joue également le rôle d'un stimulateur pour l'utilisateur. Le but d'une telle action est de permettre à l'utilisateur de réagir après la stimulation de la zone sensible 202 afin de modifier son état physiologique tel que mesuré par la même zone sensible quelques instants auparavant par exemple. La zone sensible 202 est connectée avec un module électronique d'interface 204. La connexion est réalisée sur un support flexible 205 (montré sur la figure 3) au moyen d'une ou plusieurs pistes cuivrées 203. Le module électronique d'interface 204 assure les fonctions de couplage et d'amplification des signaux basse fréquence. En effet, les signaux physiologiques sont des signaux de très faible amplitude et de très basses fréquences. Par conséquent, ces signaux sont très sensibles aux bruits électromagnétiques environnants. Ainsi, des problèmes de compatibilité électromagnétiques peuvent apparaître et générer des perturbations électromagnétiques. Ces perturbations peuvent être liées au fonctionnement de dispositifs électroniques à proximité du module autonome 200, tel que l'appareil électronique 100. Pour éviter ces perturbations, il est connu d'utiliser des capacitances de découplage ou de filtrage. Cependant, de telles capacitances ont une taille conséquente compte tenu de la faible amplitude et de la basse fréquence des signaux physiologiques. Par conséquent, de telles capacitances ne peuvent être intégrées dans un système selon la présente invention. Ainsi, selon la présente invention, les capacitances sont intégrées sous forme de films superposables ou de circuits microsystèmes de large dimension mais extrêmement minces. Ces capacitances sont situées entre la zone sensible 202 et le module électronique d'interface 204. Ces capacitances selon l'invention utilisent la totalité de la surface du module autonome 200 afin d'assurer et de mettre en œuvre les propriétés électriques nécessaires lors du découplage ou du filtrage des signaux physiologiques.
Le module autonome 200 comprend un module électronique de traitement 206 (non représenté) afin de déterminer les données physiologiques issues des signaux physiologiques mesurés. Ces données physiologiques sont stockées dans une mémoire non volatile 207. Le module autonome 200 comprend également un module électronique de connectivité 208 afin d'assurer une communication sans fil des données issues des signaux physiologiques et/ou une communication via un périphérique de communication de type clé USB (Universal Sériai Bus) vers l'appareil électronique 100 ou tout autre appareil électronique. Cette communication sans fil comprend des communications de courte distance de type Bluetooth©, Wifi©, Zigbee© par exemple. Le module autonome 200 comporte un module électronique 210 de communication RFID (radio- frequency identification) de type champ proche (NFC : Near-Field Comunication) afin de réaliser la fonction de pairage et la fonction de sécurisation avec l'appareil électronique 100. Les fonctions de pairage et de sécurisation interviennent lors de l'établissement de la communication entre le module autonome 200 et l'appareil électronique 100 ou tout autre appareil. La fonction de pairage permet de valider la correspondance entre un module autonome 200 spécifique et un appareil électronique 100 spécifique avant d'établir la communication entre le module 200 et l'appareil 100 ou tout autre appareil électronique. La fonction de pairage permet de vérifier que le module autonome 200 et l'appareil électronique 100 sont habilités à communiquer ensemble, concernant un même utilisateur. La fonction de sécurisation permet d'encrypter et de décrypter la communication entre le module autonome 200 et l'appareil électronique 100. Dans la situation d'une connexion filaire entre le module autonome 200 et l'appareil électronique 100, le module électronique de connectivité 208 est remplacé par un microprocesseur et le module électronique de communication 210 est remplacé par un récepteur émetteur asynchrone universel (UART) et un bus de données série synchrone (SPI).
Le module autonome 200 comprend un module d'alimentation électrique 212. Ce module d'alimentation électrique comporte une batterie rechargeable ou non rechargeable. Le module d'alimentation électrique 212 permet une totale autonomie du module autonome 200. Comme montré sur la figure 2, les éléments 204, 206(non représenté), 207, 208, 210 et 212 forment le module central 213 du module autonome 200.
Le module autonome 200 peut être localisé directement sur l'appareil électronique 100. Le module autonome 200 peut être soit collé, soit accroché, soit intégré au boîtier de l'appareil électronique 100. Comme montré sur la figure 3, en vue de l'intégration du module autonome 200 au boîtier de l'appareil électronique 100, le module central 213 du module autonome est surmoulé. Le surmoulage peut être réalisé dans un matériau plastique, de type silicone par exemple. Dans la situation où le module autonome 200 est intégré au boîtier de l'appareil électronique 100, la ou les zones sensibles du module autonome 200 sont totalement intégrées de manière visible en surface du boîtier de l'appareil électronique 100. Comme montré sur la figure 3, la surface 214 du module autonome 200 en contact avec le boîtier de l'appareil électronique 100 est préalablement encollée afin de permettre une adhérence du module autonome 200 avec le boîtier. Lorsqu'il s'agit de mesurer une différence de potentiel en présence de deux zones sensibles 202 intégrées dans le boîtier de l'appareil électronique 100, chaque zone sensible doit être électriquement isolée. Ainsi, un courant électrique peut circuler entre les deux zones sensibles et une différence de potentielle peut être mesurée entre chacune des zones sensibles 202.
Le module autonome 200 peut également être désolidarisé de l'appareil électronique 100. Ainsi le module autonome 200 est portable indépendamment de l'appareil électronique 100.
Le module autonome 200 peut réaliser des mesures d'impédances, de différences de potentiel ou de tout type de grandeur électrique mesurable au moyen de la zone sensible 202. Le module autonome 200 permet également d'amplifier, de filtrer, de numériser les signaux physiologiques mesurés, en utilisant le module électronique d'interface 204 et le module de traitement 206 (non représenté). Le module autonome 200 permet également de réaliser des actions de stimulation au moyen de la zone sensible 202, telles que des actions de stimulation électrique ou de stimulation par effet joule par exemple.
Ainsi, l'association du module autonome 200 et de l'appareil électronique 100 permet d'assurer différentes fonctionnalités. Ainsi, l'appareil électronique 100 associé au module autonome 200 permet de réaliser des mesures de signaux physiologiques dans des conditions non cliniques c'est-à-dire en dehors d'un environnement médical conventionnel. Les mesures peuvent être effectuées en l'absence de tout personnel médical, que ce soit au domicile de l'utilisateur, sur son lieu de travail ou dans la rue par exemple. Ces mesures peuvent permettre d'établir un diagnostic particulier en fonction de l'utilisateur concerné. Ainsi, l'appareil électronique peut déclencher un bruit perceptible par l'utilisateur afin de mesurer les réponses physiologiques de l'utilisateur au moyen de la zone sensible 202 du module autonome 100. Lorsque le temps de réaction de l'utilisateur est trop long, le diagnostic peut indiquer par exemple que le nerf auditif de l'utilisateur présente un défaut de transmission. A l'issue du diagnostic, aucune action n'est réalisée pour modifier l'état physiologique de l'utilisateur.
D'autre part, l'association de l'appareil électronique 100 et du module autonome 200 permet également de piloter un programme d'entraînement vis-à-vis de l'utilisateur. Le programme d'entraînement comprend un programme informatique stocké dans la mémoire de l'appareil électronique portable 100. L'objectif de l'utilisation du programme d'entraînement est de développer ou d'améliorer certaines capacités sensitives de l'utilisateur. Ainsi, le programme d'entraînement peut consister à stimuler les muscles oculaires de l'utilisateur au moyen d'une cible mobile sur l'écran de l'appareil électronique 100 par exemple. Le but d'une telle utilisation, dans l'exemple considéré, est d'entraîner les muscles oculaires. Les réactions de l'utilisateur à une telle stimulation n'entraînent pas de stimulation ou d'incitation supplémentaire en vue de modifier l'état physiologique de l'utilisateur. Une telle utilisation permet seulement d'entraîner de manière répétée les capacités sensitives de l'utilisateur.
Enfin, l'association de l'appareil électronique 100 et du module autonome 200 permet également de mesurer et d'analyser les données physiologiques issues des signaux physiologiques afin de déclencher une action de stimulation par le biais de la zone sensible 202, l'appareil électronique 100 ou de tout autre module électronique indépendant de l'appareil électronique 100. Cette action de stimulation comprend une fonction d'alarme dans la mesure où l'action de stimulation permet d'alerter l'utilisateur sur son état physiologique à un instant donné. Cette action de stimulation comprend également une fonction de modification de l'état physiologique de l'utilisateur. Le but de l'action de stimulation est de parvenir à rétablir un état physiologique normal pour l'utilisateur concerné.
De manière générale, les données physiologiques se répartissent en deux types de données, d'une part les données autonomes et d'autre part les données évoquées. Les données autonomes concernent des données physiologiques pour lesquelles une mesure directe peut être effectuée afin de déterminer l'état physiologique du sujet. Ainsi les données autonomes comprennent par exemple, les pulsations cardiaques, Les données évoquées concernent des données pour lesquelles une incitation initiale est nécessaire afin de mesurer les données et de déterminer l'état physiologique du sujet.
L'utilisation du système formé par l'appareil électronique 100 et le module autonome 200 en vue de modifier l'état physiologique de l'utilisateur se déroule selon les étapes suivantes.
Nous considérons un utilisateur, porteur de l'appareil électronique 100 associé au module autonome 200, qui décide d'effectuer une course à pied. L'utilisateur souhaite procéder à une prise de mesures de signaux physiologiques durant la course à pied afin de ne pas dépasser ses capacités physiques. Ainsi, l'utilisateur souhaite mesurer ses pulsations cardiaques durant la course à pied afin de ne pas dépasser une valeur seuil prédéterminée qui correspond aux limites des capacités physiques de l'utilisateur. L'utilisateur doit donc activer le module autonome 200 et l'appareil électronique 100 afin de débuter un mode de « mise sous surveillance ». Dans la situation présente, le module autonome 200 peut se détacher de l'appareil électronique 100 pour effectuer la mesure des signaux physiologiques de l'utilisateur. Par conséquent, l'utilisateur peut placer le module autonome 200 sur une partie adaptée de son corps compte tenu de la mesure à effectuer. Nous considérerons que l'utilisateur place le module autonome 200 sur son torse. La condition nécessaire pour la réalisation de la mesure est que la zone sensible 202 du module autonome soit placée en contact direct avec la partie adaptée du corps de l'utilisateur. L'utilisateur peut également activement utiliser la zone sensible 202 en la touchant avec ses doigts.
Dans une première étape 300, le module électronique portable identifie le type de données à considérer pour la situation au moyen d'un module d'identification (non représenté). Dans l'exemple considéré, le type de données concerne les pulsations cardiaques, donc il s'agit de données autonomes. Par conséquent, le module autonome 200 effectue directement des mesures. Dans le cas de données de type évoqué, l'appareil électronique portable 100 fournit un signal d'incitation initial selon l'étape 301. Ce signal d'incitation provient de l'appareil électronique portable 100. Dans le présent exemple, le module autonome 200 effectue dans l'étape 302, de manière régulière, une mesure des pulsations cardiaques de l'utilisateur selon une fréquence prédéfinie à l'avance par l'utilisateur. Cette fréquence peut être modifiée à tout instant lors du déroulement de la prise de mesure. Chaque mesure d'un signal physiologique comprend l'enregistrement d'un signal physiologique tel qu'un signal cardiaque selon l'exemple choisi pour la présente invention. A chaque mesure d'un signal physiologique, le module électronique d'interface 204 applique un filtrage électronique au signal physiologique mesuré dans une étape 304. Cette étape de filtrage permet de conserver la qualité du signal physiologique malgré la faible amplitude et la faible fréquence du signal mesuré. Dans une étape 306, le module électronique de traitement 206 (non représenté) extrait du signal mesuré et filtré les données physiologiques correspondantes. Ainsi, selon l'exemple considéré dans la présente invention, le résultat de l'étape 306 comprend des valeurs de fréquence cardiaque. Dans une étape 308, les données physiologiques sont transmises à l'appareil électronique 100 en utilisant le circuit électronique de communication 210 et le circuit électronique de connectivité 208. Ainsi, le circuit de communication 210 réalise une opération de pairage. L'opération de pairage permet de vérifier que le module autonome 200 de l'utilisateur et l'appareil électronique 100 sont bien identifiés l'un envers l'autre comme appartenant au même utilisateur et comme pouvant communiquer entre eux. Le circuit de communication 210 réalise également une opération de sécurisation. Cette opération de sécurisation consiste à encrypter la communication lors du transfert des données physiologiques du module autonome 200 vers l'appareil électronique 100. Ensuite, dans une étape 310, le module d'analyse 108 de l'appareil électronique 100 reçoit et analyse les données physiologiques en provenance du module autonome 200. L'analyse comprend une comparaison des données physiologiques avec une valeur seuil telle qu'un indice de criticité Ic. Cette valeur seuil peut être préprogrammée par l'utilisateur lors d'une étape préliminaire de programmation de l'appareil électronique 100. Si la comparaison d'une des données physiologiques indique comme résultat que la donnée physiologique concernée dépasse la valeur seuil, alors le mode stimulation est automatiquement enclenché dans une étape 312. Le module d'analyse 108 détermine alors la stimulation adaptée compte tenu du type de données physiologiques. Ainsi, dans la présente situation, si les données physiologiques mesurées et analysées indiquent un dépassement de la valeur seuil de fréquence cardiaque, le module d'analyse 108 détermine une action de stimulation pour faire diminuer la fréquence du signal cardiaque. Cette action de stimulation peut être déclenchée soit au moyen de l'appareil électronique 100, soit au moyen du module autonome 200, soit au moyen de tout autre module électronique distant (non représenté) indépendant de l'appareil électronique 100.
Ainsi, le module autonome 200 peut effectuer des actions d'incitation ou de stimulation au moyen de la zone sensible 202. Ces actions de stimulation comprennent par exemple, la transmission d'un signal électrique afin de faire réagir l'utilisateur, ou encore une stimulation en produisant de la chaleur via l'effet Joule sur la zone sensible. Le but de ces actions d'incitation est de créer une modification de l'état physiologique de l'utilisateur. Il peut s'agir par exemple d'accélérer un rythme cardiaque ou bien de ralentir un rythme cardiaque. De manière alternative ou complémentaire, l'appareil électronique 100 peut également effectuer des actions d'incitation. Ainsi, les fonctions sonores, d'affichage, de vibreur, etc de l'appareil électronique 100 peuvent être utilisées pour réaliser une action de stimulation vis-à-vis de l'utilisateur.
De manière alternative ou complémentaire, le module électronique distant peut également être utilisé afin de réaliser une action d'incitation ou de stimulation vis-à-vis de l'utilisateur. Ainsi, lorsque l'appareil électronique portable 100 ne peut réaliser l'action d'incitation, l'appareil électronique portable sert de passerelle afin de transférer la réalisation de l'action d'incitation à l'appareil électronique distant. Ainsi, l'appareil électronique portable utilise le module de communication 110 afin de communiquer avec l'appareil électronique distant via un réseau de communication téléphonique. L'appareil électronique distant peut ainsi être localisé dans un environnement proche de l'utilisateur, de l'ordre de quelques mètres ou dans un environnement plus éloigné, de l'ordre de dizaines de mètres voire de kilomètres. L'appareil électronique distant peut comprendre une alarme sonore du domicile de l'utilisateur par exemple.
Dans la situation présente, le module d'analyse 108 peut utiliser la fonction sonore de l'appareil électronique 100 afin de diffuser un fichier audiofréquence électronique spécifique. Ce fichier peut être stocké à l'avance dans un module de mémoire de l'appareil électronique 100 par exemple. Ce fichier électronique est audible par l'utilisateur et est basé sur un rythme adapté à l'état physiologique de l'utilisateur. Ainsi, afin de faire réagir l'utilisateur pour que sa fréquence cardiaque baisse suffisamment, le fichier audiofréquence choisi comprend un rythme suffisamment lent pour influencer l'utilisateur. Le fichier audio fréquence joue en quelque sorte le rôle d'un métronome. De cette manière, l'utilisateur est influencé par ce rythme extérieur imposé. L'utilisateur ralentit donc le pas afin d'adapter le rythme de sa course au rythme du fichier audiofréquence.
De manière analogue, une stimulation visuelle peut être réalisée en utilisant un fichier image ou un fichier vidéo stockés à l'avance sur l'appareil électronique portable. Ces stimulations visuelles peuvent être utiles lors de la surveillance de l'attention visuelle d'un utilisateur au volant d'un véhicule par exemple.
Immédiatement après l'action de stimulation, le module autonome 200 réalise une fonction de contrôle. Cette fonction de contrôle consiste à réitérer la prise de mesures. En effet, le but de ces nouvelles mesures est de vérifier l'impact de l'action de stimulation sur l'utilisateur et plus particulièrement sur les signaux physiologiques de l'utilisateur. Ainsi, de manière régulière, le module autonome 200 poursuit la prise de mesures afin de contrôler les signaux physiologiques ainsi que les données correspondantes de l'utilisateur, comme décrit dans les étapes précédemment mentionnées 300, 302, 304, 306, 308.
Le système selon l'invention constitue donc un système auto-asservi dans la mesure où l'action de stimulation perdure tant que les données physiologiques restent au-dessus de la valeur seuil prédéterminée.
Les modes de réalisation précédemment décrits sont indiqués à titre d'exemples uniquement.

Claims

Revendications
1. Procédé de détection et de contrôle de données physiologiques relatives à l'état physiologique d'un sujet, ledit procédé comprenant l'utilisation d'un appareil électronique portable (100), ledit appareil électronique portable comportant un module électronique d'analyse (108), caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes :
- identification du type de données physiologiques ;
utilisation d'une zone de contact (202) localisée en surface d'un module autonome portable (200) afin de détecter et mesurer un signal physiologique pour déterminer un état physiologique du sujet, ledit module autonome portable
(200) pouvant communiquer avec l'appareil électronique portable (100) au moyen d'une liaison de communication de courte distance ;
- fonctionnement de la zone de contact (202) du module autonome portable (200) d'une manière prédéterminée par rapport au sujet, en fonction du type de données identifié ;
traitement électronique du signal physiologique pour obtenir des données physiologiques ;
transmission des données physiologiques à l'appareil électronique portable (100) par la liaison de communication de courte distance ; analyse des données physiologiques au moyen du module électronique d'analyse (108) pour déterminer une valeur d'un indice de criticité (Ic) de l'état physiologique du sujet ;
- création d'un signal d'incitation en fonction de la valeur de l'indice de criticité (Ic) afin de déclencher une action d'incitation d'au moins un des sens du sujet pour modifier l'état physiologique du sujet.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le procédé comprend une étape d'utilisation de la zone de contact (202) afin de détecter et mesurer un signal physiologique modifié correspondant à la modification de l'état physiologique du sujet.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de création d'un signal d'incitation comprend une étape de déclenchement d'un signal d'incitation au moyen de l'appareil électronique portable (100).
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de création d'un signal d'incitation comprend une étape de transmission d'un signal de commande de l'appareil électronique portable (100) vers un appareil électronique distant.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de création d'un signal d'incitation comprend une étape de déclenchement d'un signal d'incitation au moyen de l'appareil électronique distant.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'identification du type de données physiologiques comprend l'identification de données physiologiques de type évoqué.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape d'identification du type de données physiologiques comprend le déclenchement d'un signal d'incitation initial.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape d'identification du type de données physiologiques comprend l'identification de données physiologiques de type autonome.
9. Système de détection et de contrôle de données physiologiques relatives à l'état physiologique d'un sujet, ledit système comprenant un appareil électronique portable (100) comportant un module électronique d'analyse (102), caractérisé en ce que le système comprend :
un module d'identification afin d'identifier le type de données physiologiques ;
une zone de contact (202) localisée en surface d'un module autonome portable (200) pour détecter et mesurer un signal physiologique afin de déterminer l'état physiologique du sujet, ledit module autonome portable (200) pouvant communiquer avec l'appareil électronique portable (100) au moyen d'une liaison de communication de courte distance et ladite zone de contact (202) fonctionnant d'une manière prédéterminée par rapport au sujet en fonction du type de données identifié ;
un module électronique de traitement pour traiter le signal physiologique afin d'obtenir des données physiologiques ;
un module d'analyse (108) pour déterminer la valeur d'un indice de criticité (Ic) de l'état physiologique du sujet.
10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le système comprend un appareil électronique distant pour déclencher un signal d'incitation d'au moins un des sens du sujet pour modifier l'état physiologique du sujet.
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