WO2015150696A1 - Système et procédé pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression - Google Patents

Système et procédé pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression Download PDF

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WO2015150696A1
WO2015150696A1 PCT/FR2015/050836 FR2015050836W WO2015150696A1 WO 2015150696 A1 WO2015150696 A1 WO 2015150696A1 FR 2015050836 W FR2015050836 W FR 2015050836W WO 2015150696 A1 WO2015150696 A1 WO 2015150696A1
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WO
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decompression
exposure
occurrence
probability
accident
Prior art date
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PCT/FR2015/050836
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English (en)
Inventor
Axel Barbaud
Julien Hugon
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Bf Systemes
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    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/50—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/02—Divers' equipment
    • B63C11/32—Decompression arrangements; Exercise equipment

Definitions

  • the present invention relates to systems and methods for determining a probability of occurrence of decompression sickness associated with an exposure and decompression profile, for a user subject to pressure changes, for example a diver.
  • microbubbles of gas in his body are at the source of decompression sickness with sometimes dramatic consequences and it is necessary to prevent their formation by means of progressive decompression procedures (for example by decompression stops during the ascent or by decompression carried out in caisson hyperbaric once the diver out of the water).
  • the invention can find an application in any environment in which a user is subjected to pressure variations.
  • a user is subjected to pressure variations.
  • hyperbaric medicine centers and in centers employing hyperbaric chambers for example therapeutically in case decompression accident, or in the aerospace and space field, for example during flights at high altitude and / or in non-aircraft pressurized as well as during extra vehicular trips by astronauts.
  • the present invention aims in particular to improve the situation.
  • the invention is primarily for object a system for determining a probability of occurrence of decompression sickness associated with an exposure and decompression profile, the system comprising:
  • a subsystem for measuring biophysical data of the user subjected to pressure variations and a server adapted to receive the exposure and decompression parameters of the acquisition subsystem and the biophysical data of the subsystem of the subsystem. measured,
  • the server communicating with a database for recording the exposure and decompression parameters and the biophysical data in said database
  • the server being adapted to determine a probability of occurrence of decompression sickness associated with an exposure and decompression profile, based on the exposure and decompression parameters and biophysical data of the database.
  • the exposure and decompression parameters include data selected from dive depth values, exposure pressure values, decompression pressure values, decompression rate values, and gas mixture indicators breathed by a user subjected to pressure variations;
  • the measurement subsystem comprises measuring means for measuring a presence of microbubbles and / or a number of microbubbles and / or microbubble dimensions and / or a microbubble flow rate, and the biophysical data comprise data selected from among microbubble presence values, microbubble number values, microbubble size values, and microbubble flow values;
  • the biophysical data and / or the exposure and decompression parameters furthermore comprise respective time values indicative of a time of measurement and / or acquisition during an exposure and / or during a decompression and / or after decompression;
  • the database is further capable of recording generic accident probability values associated with generic exposure and decompression profiles
  • the server is adapted to determine the probability of occurrence of a decompression accident associated with an exposure and decompression profile as a function, moreover, of generic accident probability values and generic exposure and decompression profiles
  • the system further comprises an input subsystem of at least one indicator of occurrence of a decompression accident, the indicator of occurrence of a decompression accident being associated with exposure parameters and decompression, and where appropriate biophysical data, of a user subjected to pressure variations having suffered a decompression accident, and the server is able to receive, in addition, the indicator of occurrence of a crash accident.
  • the server is adapted to determine the probability of occurrence of a decompression sickness associated with the exposure and decompression profile, further depending on the at least one occurrence indicator of a decompression sickness;
  • the server is able to determine a second probability of occurrence of a decompression accident associated with a second exposure and decompression profile, as a function at least of the exposure and decompression parameters and of the biophysical data of the base of data, and the server is further adapted to determine a variation in the probability of occurrence of a decompression accident between the exposure and decompression profile and the second exposure and decompression profile;
  • the acquisition subsystem and / or the measurement subsystem, and / or where appropriate the input subsystem communicate with the server via a wide area network, in particular an internet network or a cellular network;
  • the database is capable of associating the biophysical data and / or the exposure and decompression parameters, and / or if appropriate the indicator of occurrence of a decompression accident, with a user identity;
  • the probability of occurrence of a decompression sickness accident is chosen from:
  • the system comprises:
  • the server is adapted to receive the exposure and decompression parameters of the plurality of acquisition subsystems and the biophysical data of the plurality of measurement subsystems;
  • the server is adapted to further determine a risk index associated with an exposure and decompression profile, and the probability of occurrence of an accident decompression is determined according to said risk index;
  • the server is adapted to determine the probability of occurrence of a decompression accident based on said risk index associated with an exposure and decompression profile and based on a biophysical characteristic index, the biophysical characteristic index being in particular a function of the biophysical data collected by the measurement subsystem and associated where appropriate with a user identity and / or a user identity group;
  • the server is adapted to determine in addition at least one recommendation indicative of an algorithm choice, or of setting parameters associated with an algorithm, to be selected for setting up a dive computer used to implement the exposure profile and decompression 30,
  • said at least one recommendation being determined from the exposure and decompression parameters and the biophysical data of the database, in particular to lengthen the total decompression time and / or to vary the depth of the levels associated with the exposures that the subject thereafter
  • system further comprising an indicator adapted to display said at least one recommendation to a user.
  • the invention also relates to a method for determining a probability of occurrence of a decompression accident associated with an exposure and decompression profile, the method comprising at least the following steps: a step of acquiring exposure and decompression parameters of a user subjected to pressure variations,
  • the acquisition step and / or the measurement step is performed during an exposure and / or during decompression and / or after decompression;
  • the method further comprises a step of entering, in the database of the server, at least one indicator of occurrence of a decompression accident, the indicator of occurrence of a decompression accident being associated with exposure and decompression parameters, and, where applicable, biophysical data, of a user experiencing pressure changes that have suffered a decompression sickness injury, and
  • the server receives in addition, the occurrence indicator of a decompression accident of the input subsystem
  • the server also records the occurrence indicator of a decompression accident in the database, and
  • the server is further adapted to determine the probability of occurrence of a decompression accident, associated with the exposure and decompression profile, further depending on said at least one indicator of occurrence of a decompression accident.
  • FIG. 1 is a schematic view of a system for determining the probability of occurrence of a decompression accident of a user subjected to pressure variations according to an embodiment of the invention in which said user is a diver; ,
  • FIG. 2 is a detailed schematic view of a system for determining the probability of occurrence of a decompression accident of a user subjected to pressure variations according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for determining the probability of occurrence of a decompression accident of a user subjected to pressure variations according to one embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a diagram of a decompression model of a system and a method for determining the probability of occurrence of a decompression accident of a user subjected to pressure variations according to an embodiment. of the invention
  • FIG. 4 is a diagram of a decompression model of a system and a method for determining the probability of occurrence of a decompression accident of a user subjected to pressure variations according to an embodiment. of the invention
  • FIG. 5 is a diagram presenting several illustrative curves of probabilities of occurrence of a decompression accident determined from a risk index according to one embodiment of the invention, the three curves respectively corresponding to three different values.
  • a biophysical characteristic index ⁇ representative of maximum levels of microbubbles produced by the organism during or following a dive, recorded using the measurement subsystem and each reflecting a specific physiological stress level .
  • Figures 1 and 2 show a system 1 for determining a probability of occurrence of a decompression accident 2 associated with an exposure and decompression profile 30 according to an embodiment of the invention.
  • the exposure and decompression profile 30 is a real or theoretical dive profile, during which a user 3 is subjected to pressure variations.
  • the user 3 subjected to pressure variations is a plunger.
  • the user 3 subjected to pressure variations may be for example a user of a hyperbaric chamber, a tunnel-boring machine, an aircraft pilot or even a spa-
  • exposure and "exposure phase” means a phase during which the user is subjected to essentially positive pressure variations, that is to say that the ambient pressure, in particular in the environment in which the user evolves, increases overall between the beginning and the end of the exposure phase, starting for example from the atmospheric pressure.
  • the exposure phase corresponds in particular to the phase of a dive extending between the beginning of the descent phase of the dive and the beginning of the dive. the recovery phase of the dive.
  • the exposure phase corresponds respectively to the phase extending between the start of the pressurization in the hyperbaric chamber and the beginning of the phase. decompression.
  • “Decompression” and “decompression phase” a phase during which the user is subjected to essentially negative pressure variations, that is to say the ambient pressure, especially in the medium in which evolves the user, decreases globally between the beginning and the end of the decompression phase, ending for example at atmospheric pressure.
  • the decompression phase is usually posterior to an exposure phase, and in particular immediately after an exposure phase.
  • some exposure and decompression profiles may have multiple phases of exposure and decompression, for example when a diver goes up and down during the same dive.
  • the decompression phase corresponds in particular to the end-of-dive phase during which the plunger rises to the surface.
  • the decompression phase corresponds to the phase in which the user in the box is decompressed to the atmospheric pressure.
  • exposure and decompression profile means a numerical description of a period of time during which a user 3 is subjected to pressure variations. Such a period of time comprises in particular at least one exposure phase and one decompression phase and may possibly comprise several exposure phases and several decompression phases.
  • An exposure and decompression profile may also include phases during which the user is not subjected to pressure variations, for example a stabilized depth exploration phase during a dive.
  • An exposure and decompression profile includes the evolution over the time period of one or more parameters which are, for example, dive depth values, exposure pressure values, decompression pressure values. , decompression rate values and user-breathed gas mixture indicators subjected to pressure variations.
  • an exposure and decompression profile may indicate that a user is diving in the air and that his dive includes a descent phase of 0 m to 40 m depth for 10 minutes, followed by a stabilized exploration phase at 40 m depth for 5 minutes, followed finally by a recovery phase of 40 m at 0 m depth for 20 minutes.
  • An exposure and decompression profile can of course include more information on each phase and present for example phases with different breathing gases or an external decompression performed in a hyperbaric chamber after the dive, in which case the profile of Exposure and decompression will indicate for example pressure decrease rates or times at ambient pressures defined by the hyperbaric chamber.
  • an exposure and decompression profile may be in the form of a table stored in a database.
  • the system 1 comprises an acquisition subsystem 4, a measurement subsystem 5 and a server 6 able to communicate together via an extended network 7, for example via an internet network or a cellular network. .
  • the acquisition subsystem 4 makes it possible to acquire exposure and decompression parameters 8.
  • These exposure and decompression parameters 8 may comprise data 9 which are, for example, dive depth values, exposure pressure values, decompression pressure values, decompression speed values and pressure indicators. gas mixture breathed by a user subjected to pressure variations.
  • the data 9 are advantageously associated with time values indicative of a moment of acquisition during an exposure and / or decompression and / or after decompression so as to allow accurate monitoring of the exposure and decompression and to allow a gas exposure profile.
  • the data 9 can thus form exposure and decompression profiles 19.
  • the acquisition subsystem 4 may include a dive computer as used by a diver to follow in real time the progress of his dive and predict its progressive decompression procedure or a "data logger" .
  • Such a computer can, for example, enable the acquisition, at several instants during the dive, of dive depth values associated with time values indicative of the moment of acquisition during the dive.
  • the acquisition subsystem 4 may also include means for recording the operating parameters of a decompression chamber 11, for example in the case of a decompression performed in a hyperbaric chamber. In this way, it is possible to acquire decompression pressure values associated with time values indicative of the acquisition time during the decompression.
  • the acquisition subsystem 4 may further comprise means for allowing manual entry of exposure and decompression parameters 8, for example manual entry of a breath gas indicator by the user at a time of the day. exposure or decompression for example the diver a moment of diving.
  • the manual entry of such a gaseous mixture indicator can also be associated with the acquisition of a time value indicative of a moment of acquisition during a dive.
  • Such manual entry can be made after the exposure or during the exposure, for example after or during the dive, directly by the user or by an operator assisting the user.
  • the acquisition subsystem 4 may also make it possible to directly record measurement data that provide information on the nature of the gases inhaled by the subject, measured in parallel with the pressure measurements.
  • the acquisition subsystem 4 can also make it possible to associate the exposure and decompression parameters 8 with a user identity 12.
  • the measurement subsystem 5 can also make it possible to associate the biophysical data 31 with a user identity 12.
  • a user identity 12 is an identifier associated with the user subject to pressure variations, for example a name or number.
  • the user identity 12 may in particular be a unique identifier associated with a user. Alternatively, the user identity 12 may identify a group of users, for example a team of professional divers.
  • the user identity 12 can thus be a unique identifier associated with a group of users.
  • the measurement subsystem 5 is able to measure biophysical data of the user 3 subjected to pressure variations.
  • User biophysical data means data associated with physical or biological phenomena at work in the body or surface of the user's body and measurable using observation tools. physical phenomena.
  • the physical or biological phenomena at work in the body or on the surface of the body of the user are advantageously phenomena derived or modified by pressure variations to which the user is subjected or has been subjected.
  • an example of such a phenomenon is the creation of gas bubbles in the tissues and fluids of the body of the user during the decompression phase, including intravascular microbubbles or tissue microbubbles.
  • biophysical data may include values indicative of the presence of microbubbles, microbubble number values, microbubble size values, and microbubble flow values. Biophysical data may still be values of platelet microparticle quantities, biochemical data or physiological values.
  • biophysical data may include indicative values of any type of magnitude physical, biological or chemical that can be found in the body of an individual and in particular indicative values of qualitative and / or quantitative.
  • the biophysical data can thus comprise, for example, heart rate values, blood pressure values, biochemical parameter values, or mechanical parameter values reflecting a level of activity or a physiological state, for example, number values. palm beats per minute.
  • the biophysical data may include indicative values of different physical, biological or chemical quantities.
  • the biophysical data may thus include, for example, heart rate values as well as blood pressure values, or microbubble number values, heart rate values, and palm beat number values per minute.
  • the biophysical data 31 may also include data calculated from measured raw data, for example determined by integration over time of a measured microbubble flow rate.
  • the biophysical data can be a total dose of bubbles, similar to a dosimetry so as to allow the traceability of a total amount of microbubbles received by the user 3.
  • the biophysical data 31 may comprise a single value or may include a plurality of values.
  • the biophysical data of the user can be measured during the pressure variations, in particular during the exposure and decompression phases or after said pressure variations, especially after exposure and decompression phases.
  • the biophysical data of the user can also be measured before an exposure phase, in particular to benefit from reference values before the exposure, for example before a dive.
  • the measurement subsystem 5 may thus comprise measuring means 14 for measuring a presence of microbubbles and / or a number of microbubbles and / or microbubble dimensions and / or a microbubble flow rate.
  • the measuring means 14 may for example comprise a Doppler effect probe, an ultrasound probe, or an ultrasound probe.
  • the measurement subsystem 5 may further comprise communication means 15 for communicating with the server 6.
  • the communication means 15 may be able to communicate directly with the server 6 or to communicate with the server 6 via a computer, for example a laptop to which the measurement subsystem 5 can be connected.
  • the communication means 15 may thus comprise a wired or wireless internet communication module, a communication module on a cellular network, for example a GSM network, a communication module on a telephone network, for example a modem, or a satellite communication module.
  • the communication means 15 communicate with the server 6 via a computer
  • the communication means 15 comprise a communication module with said wired computer, for example a USB module, or wireless, for example a Bluetooth module.
  • the communication means 15 furthermore comprise said computer as well as a communication module connecting said computer to the server 6, for example a wired or wireless internet communication module, a communication module on a cellular network, for example a GSM network. , a communication module on a telephone network, for example a modem, or a satellite communication module.
  • the measurement subsystem 5 may also comprise an indicator 16 for assisting the positioning of the measuring means 14.
  • Such an indicator 16 may for example comprise a user interface screen or a user interface sound signal adapted to display or transmit a positioning aid signal for the measuring means 14.
  • Such a help signal for positioning the measuring means 14 may for example consist of an indication of good positioning or an illustration indicative of the location on the body of the user 3 at which the measuring means 14 must be placed. .
  • the measurement subsystem 5 may further comprise recording means 17 making it possible to record the biophysical data 31. In this way, it is possible to store said data if communication with the server 6 is not possible at the moment of the measure.
  • These recording means 17 may comprise a digital or analog memory, for example a memory card such as an SD card or a hard disk.
  • the measurement subsystem 5 may for example it is also possible to associate the measured microbubble flow rate values 13 with a user identity subject to pressure variations 12.
  • the measurement subsystem 5 is adapted to be worn by a user during an exposure and / or decompression, for example a dive.
  • the measurement subsystem 5 can make it possible to acquire biophysical data 31 associated with time values 10.
  • the measured biophysical data 31 are thus associated with time values indicative of an acquisition instant during an exposure and / or decompression and / or after the decompression, for example after the dive. In this way, it is possible to accurately monitor the biophysical data 31 during exposure and / or decompression and / or after decompression.
  • the measurement subsystem 5 can communicate with the acquisition subsystem 4 and / or form a single set.
  • the server 6 is able to receive the exposure and decompression parameters 8 of the acquisition subsystem 4 and the biophysical data 31 of the measurement subsystem 5.
  • An indication of association between a user identity and measured biophysical data 31 and / or exposure and decompression parameters 8 may example to be transmitted to the server 6 by the acquisition subsystem 4 and / or the measurement subsystem 5, for example via the wide area network 7.
  • the server 6 communicates with a database 18 (if the server 6 is a physical server, the database can be managed or not on said physical server) to record the exposure and decompression parameters 8 and the biophysical data 31 .
  • the database 18 is further capable of recording generic exposure and decompression profiles 19 as well as generic accident probability values associated with the generic exposure and decompression profiles 19.
  • Generic exposure and decompression profiles means profiles defined by regulatory procedures or specific procedures adapted to a user group or a specific activity, for example dive tables.
  • the generic exposure and decompression profiles 19 can, for example, in particular be recorded by a user or operator of the server 6.
  • “Generic accident probability values” are accident probability values associated with the generic exposure and decompression profiles, which are for example determined from a decompression accident frequency for a profile. exposure and associated decompression. Such generic accident probability values are for example presented in "Decompression Sickness in Commercial Air Divers", TG Shields, Advances in Underwater Technology, Ocean Science and Offshore Engineering, Volume 14 Submersible Technology, 1988, pp 169-173.
  • the server 6 also comprises determining means 21 for determining a probability 2 of occurrence of a decompression accident associated with an exposure and decompression profile 30.
  • Probability 2 is determined by exposure and decompression parameters 8 and biophysical data 31.
  • Probability 2 may furthermore be determined as a function, moreover, of generic accident probability values 20 and generic exposure and decompression profiles 19.
  • the system may further comprise an input subsystem 32.
  • the input subsystem 32 may allow the entry of at least one indicator of occurrence of a decompression accident 33.
  • decompression accident occurrence indicator 33 may be associated with exposure and decompression parameters 8 of a user 3 subject to pressure changes having suffered a decompression sickness.
  • the indicator of occurrence of a decompression accident 33 can also advantageously be associated with biophysical data 31 of the user 3 having undergone a decompression accident.
  • the server 6 is able to receive the indicator of occurrence of a decompression accident 33 of the input subsystem 32.
  • the input subsystem 32 may be a medically secure input subsystem, i.e. the entry of the occurrence indicator of a decompression accident 33 is performed by an operator having a medical training enabling him to conclude at the occurrence of a decompression sickness accident.
  • the sub- Input system 32 may be remote from acquisition subsystems 4 and measurement subsystems 5.
  • input subsystem 32 may not be located near the location of the exposure and decompression.
  • the input subsystem 32 may for example be a manual data entry device allowing, once a decompression accident validated by an operator with a medical training, the entry of an indicator of occurrence of a decompression accident 33.
  • the server 6 can also communicate with the database 18 to record the occurrence indicator of a decompression accident 33 in the database.
  • the determination means 21 of the server 6 may be able to determine the probability of occurrence of a decompression accident associated with an exposure and decompression profile as a function, moreover, of the at least one occurrence indicator. decompression accident 33.
  • the determining means 21 may for example comprise a processor and a recording memory, the processor being able to execute an algorithm of a decompression model 22 recorded in said memory recording.
  • the decompression model 22 can in particular be a decompression model as described in "Towards a biophysical modeling of decompression” by J. Hugon, PhD thesis, 2010, University of the Mediterranean, UMR - Physiology and Physiopathology in Physiology Extreme Oxygenation - Institute of Neuroscience J. Roche, Faculty of Medicine North, Marseille.
  • Such a model 22 can in particular generate simulated biophysical data from exposure and decompression profiles.
  • the simulated biophysical data are similar to the biophysical data 31 and are for example a function of the formation of microbubbles in the capillaries and tissues of a user.
  • the simulated biophysical data is thus a function of the mechanisms of microbubble transfer in the blood circuit.
  • Such a model 22 takes into account the circulation of the microbubbles in the right ventricle 22b, and their formation within the tissues of the body represented by compartments 22d to 22h perfused by the blood, for example within the fast tissues (the brain) 22nd, 22f muscles, 22g fats and 22h skin.
  • the generation of simulated biophysical data 23 may for example comprise the generation of a simulated microbubble flow rate, obtained by the simulation of a decompression model 22, said simulation being carried out by the determination means 21.
  • Simulated biophysical data 23 may also be determined by derivation or integration over time (derived or integral) of a measured microbubble flow rate 13 or simulated microbubble flow rate, or determined as an instantaneous maximum or minimum value over the course of time. a period of time (modulus) of measured microbubble flow 13 or simulated microbubble flow rate.
  • the determination of the probability of occurrence of a decompression accident associated with an exposure and decompression profile may thus include the generation of simulated biophysical data, for example the generation a simulated microbubble flow.
  • FIG. 5 illustrates a particular embodiment of a method for determining the probability 2 of occurrence of a decompression accident associated with an exposure and decompression profile 30 as implemented in determining means 21 according to The invention.
  • a profile of exposure and decompression resulting from a real or theoretical dive is associated with a risk index I.
  • the risk index I makes it possible to synthesize the entire exposure and decompression profile in a single value, indicative of the physiological stress caused to an organism by such an exposure and decompression profile.
  • the risk index I is determined from the exposure and decompression profile 30, and in particular according to:
  • the Q gas load in the body can be determined by the implementation of the decompression model 22 as described above.
  • the Q gas load in the body is determined by taking into account, in particular, three types of tissues of a user:
  • the Q gas load in the body can be determined by the equation:
  • - P is the average relative pressure of the phase exposure and decompression profile exposure 30,
  • t is the duration of the exposure phase of the exposure and decompression profile 30
  • the sum on the index i relates to the different types of tissues of the user so that:
  • the coefficients Ai are weighting coefficients of the tissue types taking, for example, the following values 0.2, 0.4 and 0.6 for the three types of tissue detailed above, and
  • the coefficients T t are the periods of loading of the tissues with inert gas, taking the values mentioned above.
  • the coefficients A t and t t can in particular be determined so that the points of the safety curves of diving or exposure / decompression procedures, as defined by the dive tables or the regulatory procedures, for example profiles of generic exposure and decompression 19 of the database 18, are isocharges for the gas charge Q.
  • the limit gas load Q * corresponds to a gas load of the organism beyond which a decompression stop is required, therefore associated with the points of the safety procedures security curves.
  • the limit gas load Q * can be adjusted according to diving or exposure / decompression procedures defined by dive tables or regulatory procedures, for example from the generic exposure and decompression profiles 19 of the database 18.
  • the limit gas load Q * is for example estimated at a value close to 1 bar.
  • the risk index I is then determined, for example, as follows:
  • a is an adjustment coefficient, having in a non-limiting example a value of 0.4.
  • the probability of occurrence of a decompression injury can be determined from the risk index I by the equation:
  • PDCS is the probability 2 of occurrence of a decompression sickness
  • a and b are adjustment coefficients.
  • the coefficients a and b are determined according to the generic values of accident probability 20.
  • Such generic accident probability values are for example presented in "Decompression Sickness in Commercial Air Divers", TG Shields, Advances in Underwater Technology, Ocean Science and Offshore Engineering, Volume 14 Submersible Technology, 1988, pp 169-173.
  • Figure 5 illustrates three examples of probability curves 2 of occurrence of a decompression sickness according to the risk index I, the three curves corresponding to three values of a biophysical characteristic index ⁇ as defined below and optional for the operation of the invention.
  • “generic probability” is meant in particular a probability independent of the physical constitution and / or the physical state of the user 3.
  • the probability 2 may be a group probability of occurrence of a decompression accident.
  • a group probability may be associated with a group of users 3 subject to pressure variations, and where appropriate to a user identity group 12.
  • Group probability' means in particular a probability taking into account the physical constitution and / or the physical state of a group of users whose physical constitution and / or physical state are similar, having a specific physical activity during the exposures to which they submit, such as a group of professional divers.
  • the probability 2 may be an individual probability of occurrence of a decompression accident associated with a user 3 subject to pressure variations, and possibly to a user identity 12.
  • “Individual probability” means a probability that takes into account the physical constitution and / or the physical state of the user.
  • the probability 2 may take into account a biophysical characteristic index ⁇ which may be a function of the biophysical data collected by the measurement subsystem 5, the physical constitution and / or the physical state of a user, or the physical constitution and / or physical condition of a group of users whose physical constitution and / or physical state are similar.
  • a biophysical characteristic index ⁇ which may be a function of the biophysical data collected by the measurement subsystem 5, the physical constitution and / or the physical state of a user, or the physical constitution and / or physical condition of a group of users whose physical constitution and / or physical state are similar.
  • the biophysical characteristic index ⁇ can thus take discrete values according to the biophysical data collected by the measurement subsystem 5, according to the physical constitution and / or the physical state of the individual or group of individuals considered.
  • the server 6 of the system can highlight the unsuitability of a decompression in terms of security, including its total duration too short and / or the depth of the bearings associated with it.
  • a user of the system informed of this unsuitability, can select a conservatism setting from a certain number of degrees of conservatism proposed by his dive computer, for example by choosing one of the decompression calculation algorithms proposed by his dive computer.
  • the server may in particular make recommendations concerning an algorithm choice or concerning the setting of parameters associated with an algorithm, parameters commonly referred to as conservatism factors.
  • the biophysical characteristic index ⁇ can vary between -0.2 and +0.2 in steps of 0.1.
  • PDCS is the probability 2 of occurrence of a decompression sickness
  • a and b are adjustment coefficients.
  • the coefficients a and b are determined according to the generic values of accident probability 20.
  • Such generic accident probability values are for example presented in "Decompression Sickness in Commercial Air Divers", TG Shields, Advances in Underwater Technology, Ocean Science and Offshore Engineering, Volume 14 Submersible Technology, 1988, pp 169-173.
  • Figure 5 illustrates three examples of PDCS curves as a function of the risk index I, the three curves corresponding to three different values of the biophysical characteristic index ⁇ .
  • the solid curve corresponds to a value of 0 of the biophysical characteristic index ⁇
  • the dashed curve corresponds to a value -0.1 of the biophysical characteristic index ⁇ reflecting a low microbubble production by the organism
  • the dash-dot curve corresponds to a value of 0.1 of the biophysical characteristic index ⁇ reflecting a high production of microbubbles by the body.
  • the biophysical characteristic index ⁇ can in particular be associated with an individual or a group of individuals.
  • the determination of the probability 2 of occurrence of a decompression accident as a function of a biophysical characteristic index ⁇ may notably make it possible to provide an individual or a group of individuals with a recommendation indicative of an algorithm choice, or setting parameters associated with an algorithm, select to set the dive computer used to implement the exposure and decompression profile 30.
  • the recommendation may thus include an indication of a conservatism setting to be modified on the dive computer used to implement the exposure and decompression profile 30, in particular to lengthen the total decompression time and / or to vary the depth of the bearings.
  • conservatism setting is therefore meant a choice of algorithm, or setting parameters associated with a decompression calculation algorithm, of a dive computer, having the effect of modifying the total decompression time and / or to vary the depth of the steps used for subsequent decompressions.
  • distal computer is meant herein, in general, a device implementing a decompression algorithm to define or indicate to the user 3, prior to the period of time during which the user 3 is subject to variations pressure or real-time, a desired profile for the decompression phase of the period of time during which the user 3 is subjected to pressure variations.
  • Such a recommendation may indicate to an individual or group of individuals that the conservatism setting selected to set up the dive computer used for the previously used exposure and decompression profile is correct, or must be set to a higher level of conservatism allowing in particular to lengthen the total decompression time and / or to vary the depth of the bearings.
  • Such a recommendation may be displayed on the indicator 16 of the measurement subsystem 5, especially when the latter comprises a user interface screen.
  • Such a recommendation may simply consist of a binary indication taking
  • the first value and the second value of the recommendation may for example be transmitted from the server 6 to the measurement subsystem 5 and represented on the indicator 16 of the measurement subsystem 5 by explanatory glyphs.
  • the recommendation may in particular be general and independent of the dive computer used to implement the exposure and decompression profile 30, in particular since it may simply indicate an adequacy or an inadequacy of the algorithm, or setting parameters associated with the decompression calculation algorithm, implemented by the dive computer.
  • the system 1 may thus comprise a plurality of acquisition subsystems 4 of exposure and decompression parameters 8.
  • the plurality of acquisition subsystems 4 may comprise at least two subsystems acquisition 4 distant from each other.
  • the plurality of acquisition subsystems 4 may be associated with a plurality of users 3 subject to pressure variations.
  • the system 1 may thus comprise a plurality of biophysical data measurement subsystems 31.
  • the plurality of measurement subsystems 5 may make it possible to measure a plurality of associated biophysical data 31. to the plurality of users 3 subjected to pressure variations.
  • the plurality of measurement subsystems 5 may comprise at least two measurement subsystems 5 distant from each other.
  • the server 6 is in particular able to receive the exposure and decompression parameters 8 of the plurality of acquisition subsystems and the biophysical data 31 of the plurality of measurement subsystems 5.
  • a method for determining a probability of occurrence of decompression sickness associated with an exposure and decompression profile may include the following steps.
  • This step is for example performed by an acquisition subsystem 4.
  • this step can be performed during an exhibition, for example a dive, so as to ensure accuracy and quality of acquisition.
  • the acquisition subsystem 4 may make it possible to acquire dive depth values associated with time values indicative of the acquisition time during the dive as detailed above.
  • the method also includes a step of measuring biophysical data 31.
  • This step is for example carried out by a measurement subsystem 5 as detailed above.
  • this step can be performed during an exposure, for example during a dive, so as to ensure a good sampling of the measurements.
  • the measuring step is performed after decompression, for example after a dive.
  • the acquisition 24 and measurement 25 steps are performed simultaneously, in particular during the exposure, for example during the dive. It is thus possible to perform a detailed sampling of the biophysical data 31, for example a microbubble flow rate, and the exposure and decompression parameters 8 during the exposure phase and / or the decompression phase, especially during the dive and / or after the dive.
  • the method may also comprise an input step 36.
  • the input step 36 may comprise the entry, in the database 18 of the server 6, of at least an indicator of occurrence of a decompression accident 33 as detailed above.
  • the exposure and decompression parameters 8 and the biophysical data 31, and if appropriate the indicator of occurrence of a decompression accident 33, are received on the server 6.
  • the reception and communication of the exposure and decompression parameters 8 and the biophysical data 31, and where appropriate the indicator of occurrence of a decompression accident 33, is for example carried out via an extended network 7 such as detailed above.
  • a recording step 27 may comprise the recording in the database 18 of the server 6 of the exposure and decompression parameters 8 and the biophysical data 31, and, if appropriate, the occurrence indicator of an accident. decompression 33.
  • a probability 2 of occurrence of a decompression sickness associated with an exposure and decompression profile is determined as detailed above.
  • the determination step 28 can be carried out by the determination means 21 of the server 6. As detailed above, the determination of the probability 2 can be carried out according to the exposure and decompression parameters, biophysical data, as well as possibly, generic accident probability values 20 and associated generic exposure and decompression profiles, and, if appropriate, the decompression accident occurrence indicator 33.
  • the determination step 28 may include a substep of simulated biophysical data generation, for example the generation of a simulated microbubble flow rate.
  • the determination step 28 may also further comprise a substep of comparison of the simulated biophysical data 23 with the biophysical data 31 measured by the measurement subsystem 5.
  • Such a sub-step of comparison can in particular allow the calibration of the system 1, in particular the calibration of the decompression model 22.
  • the comparison sub-step may comprise the comparison of a simulated intravascular microbubble flow with at least one measured microbubble flow value 13. According to the result of the comparison, model fit can be redefined.

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Abstract

Système (1) pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression, associée à un profil d'exposition et de décompression, le système comportant un sous-système d'acquisition (4) de paramètres d'exposition et de décompression, un sous-système de mesure (5) de données biophysiques, et un serveur (6) communicant avec une base de données pour enregistrer les paramètres d'exposition et de décompression et les données biophysiques. Le serveur est adapté pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression, en fonction des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données, et peut proposer en conséquence des recommandations pour améliorer la sécurité de son ou de ses utilisateurs, conduisant par exemple à une adaptation de la durée totale des décompressions et/ou de la profondeur des paliers associés pour les prochaines expositions.

Description

Système et procédé pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression.
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention est relative aux systèmes et aux procédés pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression, pour un utilisateur soumis à des variations de pression, par exemple un plongeur.
Au cours de la phase de remontée vers la surface d'une plongée sous-marine, un plongeur est soumis à une diminution de pression rapide et importante qui peut générer des microbulles de gaz dans son organisme. Ces microbulles sont à la source d'accidents de décompression aux conséquences parfois dramatiques et il est nécessaire de prévenir leur formation au moyen de procédures de décompression progressive (par exemple par des paliers de décompression au cours de la remontée ou par une décompression réalisée en caisson hyperbare une fois le plongeur hors de l'eau).
Plus généralement, l'invention peut trouver une application dans tout environnement dans lequel un utilisateur est soumis à des variations de pression. Ainsi par exemple dans le domaine des travaux publics, en particulier des tunneliers où les travailleurs sont exposés en ambiance sèche à des pressions et décompressions, dans les centres de médecine hyperbare et dans les centre employant des caissons hyperbares, par exemple à titre thérapeutique en cas d'accident de décompression, ou encore dans le domaine aérospatial et spatial, par exemple lors des vols à haute altitude et/ou dans des cabines non pressurisées ainsi que lors des sorties extra véhiculaires des spationautes.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
Il est connu d'utiliser des tables de plongées et des procédures réglementaires pour définir des procédures de décompression progressive réduisant le risque d ' accident .
Cependant, de telles tables de plongées et procédures réglementaires, ainsi que les protocoles utilisés pour définir ces tables et ces procédures, présentent plusieurs inconvénients.
Ainsi, il a été observé que des accidents de décompression surviennent alors même que les procédures réglementaires sont respectées. Les tables sont en outre déterminées de façon empirique, par une observation et un recensement des conditions de plongée dans lesquelles se sont produits des accidents de plongée. L'incidence moyenne de tels accidents étant relativement faible, les délais d'évolution des tables et des procédures sont très longs. Les procédures réglementaires sont également réalisées à postériori et ne permettent donc pas de prédire le risque associé à une procédure de décompression progressive innovante. Enfin, les procédures réglementaires sont définies pour des échantillons de population importants et ne permettent pas d'ajuster les procédures de décompression définies à un groupe particulier et restreint de plongeurs comme cela est souhaitable (par exemple une équipe de plongeurs professionnels) .
OBJETS DE L'INVENTION
La présente invention a notamment pour objectif d'améliorer la situation.
A cet effet, l'invention a en premier lieu pour objet un système pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression, associée à un profil d'exposition et de décompression, le système comportant :
un sous-système d'acquisition de paramètres d'exposition et de décompression d'un utilisateur soumis à des variations de pression,
un sous-système de mesure de données biophysiques de l'utilisateur soumis à des variations de pression, et un serveur apte à recevoir les paramètres d'exposition et de décompression du sous-système d'acquisition et les données biophysiques du sous-système de mesure,
le serveur communicant avec une base de données pour enregistrer les paramètres d'exposition et de décompression et les données biophysiques dans ladite base de données,
le serveur étant adapté pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression, en fonction des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données.
Grâce à ces dispositions, il est possible de prédire la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression générée par n'importe quelle procédure d'exposition et de décompression et ainsi, de raccourcir les délais de validation de ces procédures, de comparer des procédures déjà qualifiées entre elles pour en sélectionner les meilleures et d'évaluer les effets sur l'homme des procédures dans des domaines inconnus sans attendre la survenue d'accidents de décompression.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
les paramètres d'exposition et de décompression comprennent des données sélectionnées parmi des valeurs de profondeur de plongée, des valeurs de pression d'exposition, des valeurs de pression de décompression, des valeurs de vitesse de décompression et des indicateurs de mélange gazeux respiré par un utilisateur soumis à des variations de pression ;
- le sous-système de mesure comporte des moyens de mesure pour mesurer une présence de microbulles et/ou un nombre de microbulles et/ou des dimensions de microbulles et/ou un débit de microbulles, et les données biophysiques comportent des données sélectionnées parmi des valeurs de présence de microbulles, des valeurs de nombre de microbulles, des valeurs de dimensions de microbulles et des valeurs de débit de microbulles ;
- les données biophysiques et/ou les paramètres d'exposition et de décompression comportent en outre des valeurs temporelles respectives indicatives d'un instant de mesure et/ou d'acquisition au cours d'une exposition et/ou au cours d'une décompression et/ou après une décompression ;
la base de données est en outre apte à enregistrer des valeurs génériques de probabilité d'accident associées à des profils d'exposition et de décompression génériques, et le serveur est adapté pour déterminer la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression en fonction, en outre, des valeurs génériques de probabilité d'accident et des profils d'exposition et de décompression génériques ; - le système comporte en outre un sous-système d'entrée d'au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression, l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression étant associé à des paramètres d'exposition et de décompression, et le cas échéant des données biophysiques, d'un utilisateur soumis à des variations de pression ayant subi un accident de décompression, et le serveur est apte à recevoir, en outre, l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression du sous-système d'entrée, et communique avec la base de données pour enregistrer, en outre, l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression dans la base de données, et le serveur est adapté pour déterminer la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression, associée au profil d'exposition et de décompression, en fonction, en outre, dudit au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression ;
- le serveur est apte à déterminer une seconde probabilité d'occurrence d'un accident de décompression associée à un second profil d'exposition et de décompression, en fonction au moins des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données, et le serveur est en outre adapté pour déterminer une variation de probabilité d'occurrence d'un accident de décompression entre le profil d'exposition et de décompression et le second profil d'exposition et de décompression ;
le sous-système d'acquisition et/ou le sous- système de mesure, et/ou le cas échéant le sous-système d'entrée, communiquent avec le serveur via un réseau étendu, en particulier un réseau internet ou un réseau cellulaire ; la base de données est apte à associer les données biophysiques et/ou les paramètres d'exposition et de décompression, et/ou le cas échéant l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression, à une identité d'utilisateur ;
- la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression est choisie parmi :
une probabilité générique d'occurrence d'un accident de décompression indépendante de l'utilisateur soumis à des variations de pression,
une probabilité de groupe d'occurrence d'un accident de décompression associée à un groupe d'utilisateurs soumis à des variations de pression, et le cas échéant à un groupe d'identité d'utilisateur, et
une probabilité individuelle d'occurrence d'un accident de décompression associée à un utilisateur soumis à des variations de pression, et le cas échéant à une identité d'utilisateur ;
- le système comporte :
une pluralité de sous-systèmes d'acquisition de paramètres d'exposition et de décompression d'une pluralité d'utilisateurs soumis à des variations de pression,
une pluralité de sous-systèmes de mesure de données biophysiques de la pluralité d'utilisateurs soumis à des variations de pression,
et le serveur est apte à recevoir les paramètres d'exposition et de décompression de la pluralité de sous- systèmes d'acquisition et les données biophysiques de la pluralité de sous-systèmes de mesure ;
- le serveur est adapté pour déterminer en outre un indice de risque associé à un profil d'exposition et de décompression, et la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression est déterminée en fonction dudit indice de risque ;
le serveur est adapté pour déterminer la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression en fonction dudit indice de risque associé à un profil d'exposition et de décompression et en fonction d'un indice de caractéristique biophysique, l'indice de caractéristique biophysique étant notamment fonction des données biophysiques collectées par le sous-système de mesure et associé le cas échéant à une identité d'utilisateur et/ou à un groupe d'identité d'utilisateurs ;
- le serveur est adapté pour déterminer en outre au moins une recommandation indicative d'un choix d'algorithme, ou de réglage de paramètres associés à un algorithme, à sélectionner pour paramétrer un ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30,
ladite au moins une recommandation étant déterminée à partir des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données, notamment pour rallonger la durée totale des décompression et/ou faire varier la profondeur des paliers associés aux expositions que conduira le sujet par la suite
le système comportant en outre un indicateur adapté pour afficher ladite au moins une recommandation à un utilisateur .
L'invention a également pour objet un procédé pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression, le procédé comportant au moins les étapes suivantes : une étape d'acquisition de paramètres d'exposition et de décompression d'un utilisateur soumis à des variations de pression,
une étape de mesure de données biophysiques de l'utilisateur soumis à des variations de pression,
une étape de réception sur un serveur des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques,
une étape d'enregistrement dans une base de données du serveur des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques,
une étape de détermination d'une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression, en fonction des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
l'étape d'acquisition et/ou l'étape de mesure est réalisée au cours d'une exposition et/ou au cours d'une décompression et/ou après une décompression ;
- le procédé comporte en outre une étape d'entrée, dans la base de données du serveur, d'au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression, l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression étant associé à des paramètres d'exposition et de décompression, et le cas échéant des données biophysiques, d'un utilisateur soumis à des variations de pression ayant subi un accident de décompression, et
au cours de l'étape de réception, le serveur reçoit en outre l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression du sous-système d'entrée,
au cours de l'étape d'enregistrement, le serveur enregistre en outre l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression dans la base de données, et
au cours de l'étape de détermination, le serveur est en outre adapté pour déterminer la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression, associée au profil d'exposition et de décompression, en fonction, en outre, dudit au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints .
Sur les dessins :
la figure 1 est une vue schématique d'un système pour déterminer la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression d'un utilisateur soumis à des variations de pression selon un mode de réalisation de l'invention dans lequel ledit utilisateur est un plongeur,
la figure 2 est une vue schématique détaillée d'un système pour déterminer la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression d'un utilisateur soumis à des variations de pression selon un mode de réalisation de 1 ' invention,
la figure 3 est un ordinogramme d'un procédé pour déterminer la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression d'un utilisateur soumis à des variations de pression selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est un schéma d'un modèle de décompression d'un système et d'un procédé pour déterminer la probabilité d'occurrence d'un accident de décompression d'un utilisateur soumis à des variations de pression selon un mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 5 est un schéma présentant plusieurs courbes illustratives de probabilités d'occurrence d'un accident de décompression déterminées à partir d'un indice de risque selon un mode de réalisation de l'invention, les trois courbes correspondants respectivement à trois valeurs différentes d'un indice de caractéristique biophysique λ représentatives de niveaux maximum de microbulles produit par l'organisme au cours ou à la suite d'une plongée, relevés à l'aide du sous-système de mesure et reflétant chacun un niveau de stress physiologique spécifique.
DESCRIPTION PLUS DETAILLEE
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
Sur les figures 1 et 2 est illustré un système 1 pour déterminer une probabilité d'occurrence d'un accident de décompression 2 associée à un profil d'exposition et de décompression 30 selon un mode de réalisation de 1 ' invention .
Le profil d'exposition et de décompression 30 est un profil réel ou théorique de plongée, au cours duquel un utilisateur 3 est soumis à des variations de pression.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'utilisateur 3 soumis à des variations de pression est un plongeur .
Dans des variantes possibles de l'invention, l'utilisateur 3 soumis à des variations de pression peut être par exemple un utilisateur d'un caisson hyperbare, un tunnelier, un pilote d'aéronef ou encore un spationaute.
Dans la présente description, on entend par « exposition » et « phase d'exposition » une phase au cours de laquelle l'utilisateur est soumis à des variations de pression essentiellement positives, c'est-à-dire que la pression ambiante, notamment dans le milieu au sein duquel évolue l'utilisateur, augmente globalement entre le début et la fin de la phase d'exposition, en partant par exemple de la pression atmosphérique.
Ainsi par exemple dans un mode de réalisation dans lequel l'utilisateur est un plongeur, la phase d'exposition correspond en particulier à la phase d'une plongée s 'étendant entre le début de la phase de descente de la plongée et le début de la phase de remontée de la plongée.
Dans un mode de réalisation dans lequel l'utilisateur est un utilisateur d'un caisson hyperbare, la phase d'exposition correspond respectivement à la phase s 'étendant entre le début de la mise en pression dans le caisson hyperbare et le début de la phase de décompression.
Dans la présente description, on entend par
« décompression » et « phase de décompression » une phase au cours de laquelle l'utilisateur est soumis à des variations de pression essentiellement négative, c'est-à- dire que la pression ambiante, notamment dans le milieu au sein duquel évolue l'utilisateur, diminue globalement entre le début et la fin de la phase de décompression, en terminant par exemple à la pression atmosphérique. La phase de décompression est usuellement postérieure à une phase d'exposition, et en particulier immédiatement postérieure à une phase d'exposition.
Cependant, certains profils d'exposition et de décompression pourront comporter plusieurs phases d'exposition et de décompression successives, par exemple lorsqu'un plongeur remonte puis redescend au cours d'une même plongée.
Dans un mode de réalisation dans lequel l'utilisateur est un plongeur, la phase de décompression correspond en particulier à la phase de fin de plongée durant laquelle le plongeur remonte vers la surface. Dans un mode de réalisation dans lequel l'utilisateur est un utilisateur d'un caisson hyperbare, la phase de décompression correspond à la phase dans laquelle l'utilisateur dans le caisson est décomprimé vers la pression atmosphérique.
On entend par « profil d'exposition et de décompression », une description numérique d'une période de temps durant laquelle un utilisateur 3 est soumis à des variations de pression. Une telle période de temps comporte en particulier au moins une phase d'exposition et une phase de décompression et peut éventuellement comporter plusieurs phases d'expositions et plusieurs phases de décompressions.
Un profil d'exposition et de décompression peut également comporter des phases durant lesquelles l'utilisateur n'est pas soumis à des variations de pression, par exemple une phase d'exploration à profondeur stabilisée au cours d'une plongée.
Un profil d'exposition et de décompression comporte l'évolution au cours de la période de temps d'un ou plusieurs paramètres qui sont par exemple des valeurs de profondeur de plongée, des valeurs de pression d'exposition, des valeurs de pression de décompression, des valeurs de vitesse de décompression et des indicateurs de mélange gazeux respiré par l'utilisateur soumis à des variations de pression. Ainsi, à titre d'exemple, un profil d'exposition et de décompression peut indiquer qu'un utilisateur plonge à l'air et que sa plongée comporte une phase de descente de 0 m à 40 m de profondeur pendant 10 minutes, suivie d'une phase d'exploration stabilisée à 40 m de profondeur pendant 5 minutes, suivie enfin d'une phase de remontée de 40 m à 0 m de profondeur pendant 20 minutes. Un profil d'exposition et de décompression peut bien évidemment comporter davantage d'informations sur chaque phase et présenter par exemple des phases avec des gaz respirés différents ou encore une décompression externe réalisée dans un caisson hyperbare après la plongée, auquel cas le profil d'exposition et de décompression indiquera par exemple des vitesses de diminution de pression ou des durées de temps à des pressions ambiantes définies par le caisson hyperbare.
Un profil d'exposition et de décompression peut par exemple se présenter sous la forme d'un tableau enregistré dans une base de données.
Comme illustré sur la figure 1, le système 1 comprend un sous-système d'acquisition 4, un sous-système de mesure 5 et un serveur 6 aptes communiquer ensemble via un réseau étendu 7, par exemple via un réseau internet ou un réseau cellulaire.
Le sous-système d'acquisition 4 permet d'acquérir des paramètres d'exposition et de décompression 8.
Ces paramètres d'exposition et de décompression 8 peuvent comprendre des données 9 qui sont par exemple des valeurs de profondeur de plongée, des valeurs de pression d'exposition, des valeurs de pression de décompression, des valeurs de vitesse de décompression et des indicateurs de mélange gazeux respiré par un utilisateur soumis à des variations de pression. Les données 9 sont avantageusement associées à des valeurs temporelles 10 indicatives d'un instant d'acquisition au cours d'une exposition et/ou d'une décompression et/ou après une décompression de façon à permettre un suivi précis de l'exposition et de la décompression et à permettre de réaliser un profil d'exposition au gaz. Les données 9 peuvent ainsi former des profils d'exposition et de décompression 19.
Ainsi par exemple, le sous-système d'acquisition 4 peut comporter un ordinateur de plongée tel qu'usuellement utilisé par un plongeur pour suivre en temps réel le déroulement de sa plongée et prévoir sa procédure de décompression progressive ou encore un « data logger ».
Un tel ordinateur peut par exemple permettre l'acquisition, à plusieurs instants au cours de la plongée, de valeurs de profondeur de plongée associées à des valeurs temporelles 10 indicatives de l'instant d'acquisition au cours de la plongée.
Le sous-système d'acquisition 4 peut également comporter des moyens d'enregistrer les paramètres de fonctionnement d'un caisson de décompression 11, par exemple dans le cas d'une décompression réalisée dans un caisson hyperbare . De cette façon, il est possible d'acquérir des valeurs de pression de décompression associées à des valeurs temporelles 10 indicatives de l'instant d'acquisition au cours de la décompression.
Le sous-système d'acquisition 4 peut en outre comporter des moyens de permettre une entrée manuelle de paramètres d'exposition et de décompression 8 par exemple une entrée manuelle d'un indicateur de mélange gazeux respiré par l'utilisateur à un instant de l'exposition ou de la décompression, par exemple le plongeur un instant de la plongée.
L'entrée manuelle d'un tel indicateur de mélange gazeux peut également être associée à l'acquisition d'une valeur temporelle 10 indicative d'un instant d'acquisition au cours d'une plongée.
De cette façon, il est par exemple possible d'identifier à quel instant au cours d'une plongée un plongeur a respiré un certain mélange gazeux, par exemple dans le cas d'une plongée au cours de laquelle un plongeur respire différents mélanges gazeux.
Une telle entrée manuelle peut être réalisée après l'exposition ou au cours de l'exposition, par exemple après ou au cours de la plongée, directement par l'utilisateur ou par un opérateur assistant l'utilisateur.
Le sous-système d'acquisition 4 peut aussi permettre de relever directement des données de mesures qui renseignent sur la nature des gaz respirés par le sujet, mesurée en parallèle des mesures de pression.
Le sous-système d'acquisition 4 peut également permettre d'associer les paramètres d'exposition et de décompression 8 à une identité d'utilisateur 12 .
Le sous-système de mesure 5 peut également permettre d'associer les données biophysiques 31 à une identité d'utilisateur 12 .
De cette façon il est possible de référencer le profil d'exposition et/ou les données biophysiques comme étant suivi par une identité d'utilisateur.
Une identité d'utilisateur 12 est un identifiant associé à l'utilisateur soumis à des variations de pression, par exemple un nom ou un numéro.
L'identité d'utilisateur 12 peut en particulier être un identifiant unique associé à un utilisateur. En variante, l'identité d'utilisateur 12 peut identifier un groupe d'utilisateurs, par exemple une équipe de plongeurs professionnels.
L'identité d'utilisateur 12 peut ainsi être un identifiant unique associé à un groupe d'utilisateurs.
Le sous-système de mesure 5 est apte à mesurer des données biophysiques de l'utilisateur 3 soumis à des variations de pression.
Par « données biophysiques de l'utilisateur », on entend des données associées à des phénomènes physiques ou biologiques à l'œuvre dans le corps ou à la surface du corps de l'utilisateur et mesurables à l'aide d'outils d'observation de phénomènes physiques. Les phénomènes physiques ou biologiques à l'œuvre dans le corps ou à la surface du corps de l'utilisateur sont avantageusement des phénomènes issus ou modifiés par des variations de pressions auxquels est soumis ou a été soumis l'utilisateur. Ainsi en particulier, un exemple d'un tel phénomène est la création de bulles de gaz dans les tissus et les fluides du corps de l'utilisateur lors de la phase de décompression, notamment de microbulles intravasculaires ou de microbulles tissulaires.
Des données biophysiques peuvent ainsi par exemple comporter des valeurs indicatives de la présence de microbulles, des valeurs de nombre de microbulles, des valeurs de dimensions de microbulles et des valeurs de débit de microbulles. Des données biophysiques peuvent encore être des valeurs de quantités de microparticules plaquettaires, des données biochimiques ou des valeurs physiologiques.
De façon générale, les données biophysiques peuvent comporter des valeurs indicatives de tout type de grandeur physique, biologique ou chimique susceptible d'être relevée dans l'organisme d'un individu et en particulier des valeurs indicatives de grandeurs qualitatives et/ou quantitatives. Les données biophysiques peuvent ainsi comporter par exemple des valeurs de rythme cardiaque, des valeurs de pression sanguine, des valeurs de paramètres biochimiques ou encore des valeurs de paramètres mécaniques reflétant un niveau d'activité ou un état physiologique, par exemple des valeurs de nombre de battements de palme par minutes.
En particulier, les données biophysiques peuvent comporter des valeurs indicatives de différentes grandeurs physiques, biologiques ou chimiques. Les données biophysiques peuvent ainsi comporter par exemple des valeurs de rythme cardiaque ainsi que des valeurs de pression sanguine, ou encore des valeurs de nombre de microbulles, des valeurs de rythme cardiaque et des valeurs de nombre de battements de palme par minutes.
Les données biophysiques 31 peuvent également comporter des données calculées à partir de données brutes mesurées, par exemple déterminées par intégration au cours du temps d'un débit de microbulles mesuré. Ainsi par exemple les données biophysiques peuvent être une dose totale de bulles, analogue à une dosimétrie de sorte à permettre la traçabilité d'une quantité totale de microbulles reçue par l'utilisateur 3.
Les données biophysiques 31 peuvent comporter une valeur unique ou comporter une pluralité de valeurs.
Les données biophysiques de l'utilisateur peuvent être mesurées pendant les variations de pressions, notamment pendant les phases d'exposition et de décompression ou après lesdites variations de pression, notamment après les phases d'exposition et de décompression .
Les données biophysiques de l'utilisateur peuvent également être mesurées avant une phase d'exposition, notamment pour bénéficier de valeurs de référence avant l'exposition, par exemple avant une plongée.
Le sous-système de mesure 5 peut ainsi comporter des moyens de mesure 14 pour mesurer une présence de microbulles et/ou un nombre de microbulles et/ou des dimensions de microbulles et/ou un débit de microbulles.
Les moyens de mesure 14 peuvent par exemple comporter une sonde à effet Doppler, une sonde ultrasonore, ou une sonde à échographie.
Le sous-système de mesure 5 peut en outre comporter des moyens de communication 15 pour communiquer avec le serveur 6.
Les moyens de communication 15 peuvent être aptes à communiquer directement avec le serveur 6 ou bien à communiquer avec le serveur 6 par l'intermédiaire d'un ordinateur, par exemple un ordinateur portable auquel le sous-système de mesure 5 peut être relié.
Les moyens de communication 15 peuvent ainsi comporter un module de communication internet filaire ou sans fil, un module de communication sur un réseau cellulaire, par exemple un réseau GSM, un module de communication sur un réseau téléphonique, par exemple un modem, ou encore un module de communication par satellite.
Dans un mode de réalisation où les moyens de communication 15 communiquent avec le serveur 6 par l'intermédiaire d'un ordinateur, les moyens de communication 15 comportent un module de communication avec ledit ordinateur filaire, par exemple un module USB, ou sans-fil, par exemple un module Bluetooth. Les moyens de communication 15 comportent en outre ledit ordinateur ainsi qu'un module de communication reliant ledit ordinateur au serveur 6, par exemple un module de communication internet filaire ou sans fil, un module de communication sur un réseau cellulaire, par exemple un réseau GSM, un module de communication sur un réseau téléphonique, par exemple un modem, ou encore un module de communication par satellite.
Dans un mode de réalisation particulier, le sous- système de mesure 5 peut également comprendre un indicateur 16 d'aide au positionnement des moyens de mesure 14.
De cette façon il est possible d'assurer la reproductivité des mesures réalisées et de normaliser et systématiser le recueil des données.
Un tel indicateur 16 peut par exemple comporter un écran d'interface utilisateur ou un signal sonore d'interface utilisateur adaptés pour afficher ou émettre un signal d'aide au positionnement des moyens de mesure 14.
Un tel signal d'aide au positionnement des moyens de mesure 14 peut par exemple consister en une indication de bon positionnement ou une illustration indicative de l'emplacement sur le corps de l'utilisateur 3 au niveau duquel doivent être placés les moyens de mesure 14.
Le sous-système de mesure 5 peut encore comporter des moyens d'enregistrement 17 permettant d'enregistrer les données biophysiques 31. De cette façon, il est possible de mémoriser lesdites données si une communication avec le serveur 6 n'est pas possible au moment de la mesure.
Ces moyens d'enregistrement 17 peuvent comporter une mémoire, numérique ou analogique, par exemple une carte mémoire telle qu'une carte SD ou un disque dur.
Le sous-système de mesure 5 peut par exemple également permettre d'associer les valeurs de débits de microbulles mesurées 13 à une identité de utilisateur soumis à des variations de pression 12.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le sous-système de mesure 5 est apte à être porté par un utilisateur au cours d'une exposition et/ou d'une décompression, par exemple une plongée.
De cette façon, le sous-système de mesure 5 peut permettre d'acquérir des données biophysiques 31 associées à des valeurs temporelles 10.
Les données biophysiques 31 mesurées sont ainsi associées à des valeurs temporelles 10 indicatives d'un instant d'acquisition au cours d'une exposition et/ou d'une décompression et/ou après la décompression, par exemple après la plongée. De cette façon, il est possible de réaliser un suivi précis des données biophysiques 31 au cours de l'exposition et/ou de la décompression et/ou après la décompression.
Dans une variante de réalisation, le sous-système de mesure 5 peut communiquer avec le sous-système d'acquisition 4 et/ou former un ensemble unique.
De cette façon, la mesure et l'acquisition des paramètres d'exposition et de décompression 8 et des données biophysiques 31, ainsi que leur transmission au serveur 6, sont simplifiées.
Le serveur 6 est apte à recevoir les paramètres d'exposition et de décompression 8 du sous-système d'acquisition 4 et les données biophysiques 31 du sous- système de mesure 5.
Une indication d'association entre une identité d'utilisateur et des données biophysiques mesurées 31 et/ou des paramètres d'exposition et de décompression 8 peut par exemple être transmise au serveur 6 par le sous-système d'acquisition 4 et/ou le sous-système de mesure 5, par exemple via le réseau étendu 7.
Le serveur 6 communique avec une base de données 18 (si le serveur 6 est un serveur physique, la base de données peut être gérée ou non sur ledit serveur physique) pour enregistrer les paramètres d'exposition et de décompression 8 et les données biophysiques 31.
La base de données 18 est en outre apte à enregistrer des profils d'exposition et de décompression génériques 19 ainsi que des valeurs génériques de probabilité d'accident 20 associées aux profils d'exposition et de décompression génériques 19.
Par « profils d'exposition et de décompression génériques», on entend des profils définis par des procédures réglementaires ou des procédures particulières adaptées à un groupe d'utilisateurs ou à une activité spécifique, par exemple des tables de plongées. Les profils d'exposition et de décompression génériques 19peuvent par exemple en particulier être enregistrés par un utilisateur ou opérateur du serveur 6.
Par « valeurs génériques de probabilité d'accident» on entend des valeurs de probabilité d'accident associées aux profils d'exposition et de décompression génériques et qui sont par exemple déterminées à partir d'une fréquence d'accident de décompression pour un profil d'exposition et de décompression associé. De telles valeurs génériques de probabilité d'accident sont par exemple présentées dans « Décompression Sickness in Commercial Air Divers», T. G. Shields, Advances in Underwater Technology, Océan Science and Offshore Engineering, Volume 14 Submersible Technology, 1988, pp 169-173. Le serveur 6 comprend également des moyens de détermination 21 pour déterminer une probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression 30.
La probabilité 2 est déterminée en fonction des paramètres d'exposition et de décompression 8 et des données biophysiques 31.
La probabilité 2 peut en outre être déterminée en fonction, en outre, des valeurs génériques de probabilité d'accident 20 et des profils d'exposition et de décompression génériques 19.
Par ailleurs, le système peut comporter en outre un sous-système d'entrée 32. Le sous-système d'entrée 32 peut permettre l'entrée d'au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33. L'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33 peut être associé à des paramètres d'exposition et de décompression 8 d'un utilisateur 3 soumis à des variations de pression ayant subi un accident de décompression. L'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33 peut également avantageusement être associé à des données biophysiques 31 de l'utilisateur 3 ayant subi un accident de décompression.
Le serveur 6 est apte à recevoir l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33 du sous- système d'entrée 32.
Le sous-système d'entrée 32 peut être un sous- système d'entrée médicalement sécurisé, c'est-à-dire que l'entrée de l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33 est réalisée par un opérateur ayant une formation médical lui permettant de conclure à l'occurrence d'un accident de décompression. En particulier, le sous- système d'entrée 32 peut être distant des sous-systèmes d'acquisition 4 et sous-systèmes de mesure 5. Le sous- système d'entrée 32 peut ainsi ne pas être localisé à proximité de l'endroit de l'exposition et de la décompression. Le sous-système d'entrée 32 peut par exemple être un dispositif d'entrée manuelle de données permettant, une fois un accident de décompression validé par un opérateur ayant une formation médicale, l'entrée d'un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33.
Le serveur 6 peut également communiquer avec la base de données 18 pour enregistrer l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33 dans la base de données.
Les moyens de détermination 21 du serveur 6 peuvent être aptes à déterminer la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression 30 en fonction, en outre, dudit au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33.
En se référant à présent également à la figure 4, les moyens de détermination 21 peuvent par exemple comporter un processeur et une mémoire d'enregistrement, le processeur étant apte à exécuter un algorithme d'un modèle de décompression 22 enregistré dans ladite mémoire d'enregistrement.
Le modèle de décompression 22 peut en particulier être un modèle de décompression tel que décrit dans « Vers une modélisation biophysique de la décompression » par J. Hugon, thèse de doctorat, 2010, Université de le méditerranée, UMR - Physiologie et Physiopathologie en Conditions d'Oxygénation Extrêmes - Institut de Neuroscience J. Roche, Faculté de Médecine Nord, Marseille. Un tel modèle 22 peut en particulier générer des données biophysiques simulées à partir de profil d'exposition et de décompression. Les données biophysiques simulées sont similaires aux données biophysiques 31 et sont par exemple fonction de la formation de microbulles dans les capillaires et dans les tissus d'un utilisateur. Les données biophysiques simulées sont ainsi fonction des mécanismes de transfert de microbulles dans le circuit sanguin. Un tel modèle 22 tient compte de la circulation des microbulles au niveau du ventricule droit 22b, et de leur formation au sein des tissus du corps représentés par des compartiments 22d à 22h perfusés par le sang, par exemple au sein des tissus rapides (dont le cerveau) 22e, des muscles 22f, des graisses 22g et de la peau 22h.
La génération de données biophysiques simulées 23 peut par exemple comporter la génération d'un débit de microbulles simulé, obtenu par la simulation d'un modèle de décompression 22, ladite simulation étant réalisée par les moyens de détermination 21.
Des données biophysiques simulées 23 peuvent également être déterminées par dérivation ou intégration au cours du temps (dérivée ou intégrale) d'un débit de microbulles mesuré 13 ou du débit de microbulles simulé, ou encore déterminées comme une valeur maximum ou minimum instantanée au cours d'une période de temps (module) du débit de microbulles mesuré 13 ou du débit de microbulles simulé .
De cette façon, il est possible de générer des données biophysiques simulées 23 pour des paramètres d'exposition et de décompression ou pour un profil d'exposition et de décompression. Ces données biophysiques simulées permettent d'interpoler et/ou d'extrapoler la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression 30.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la détermination de la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression 30 peut ainsi comporter la génération de données biophysiques simulées, par exemple la génération d'un débit de microbulles simulé.
Il est ainsi possible de déterminer une probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression 30 résultant d'une plongée réelle ou théorique, notamment un profil théorique de plongée.
De cette façon, il est également possible de valider ou comparer une ou plusieurs procédures de plongée ou d'exposition/décompression, par exemple telles que définies par des tables de plongées, des procédures réglementaires ou des procédures particulières adaptées à un groupe d'utilisateurs soumis à des variations de pressions ou à une activité spécifique, lesdites procédures pouvant en particulier être définies par un utilisateur du serveur 6.
La figure 5 illustre un exemple particulier de réalisation d'un procédé pour déterminer la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression 30 tel que mis en œuvre dans des moyens de détermination 21 selon 1 ' invention .
Cet exemple est fourni à titre purement indicatif et non-limitatif et va maintenant être détaillé en référence à la figure 5.
Selon cet exemple, à un profil d'exposition et de décompression 30 résultant d'une plongée réelle ou théorique est associé un indice de risque I.
L'indice de risque I permet de synthétiser l'ensemble du profil d'exposition et de décompression 30 en une unique valeur, indicative du stress physiologique causé à un organisme par un tel profil d'exposition et de décompression 30.
L'indice de risque I est déterminé à partir du profil d'exposition et de décompression 30, et notamment en fonction :
- d'une charge de gaz Q dans l'organisme,
- d'une charge de gaz limite Q*,
- d'une durée totale de décompression DTR.La charge de gaz Q dans l'organisme peut être déterminée par la mise en œuvre du modèle de décompression 22 tel que décrit ci- dessus .
Dans un exemple non-limitatif de modèle de décompression 22 tel que décrit précédemment en référence à la figure 4, la charge de gaz Q dans l'organisme est déterminée en tenant compte notamment de trois types de tissus d'un utilisateur :
un tissu rapide 22e avec une période de chargement du tissu en gaz inerte de 1.5 minute,
un tissu muscle 22f avec une période de chargement du tissu en gaz inerte de 25 minutes, et
un tissu graisse 22g avec une période de chargement du tissu en gaz inerte de 230 minutes.
La charge de gaz Q dans l'organisme peut être déterminée par l'équation :
Figure imgf000028_0001
où
- P est la pression relative moyenne de la phase d'exposition du profil d'exposition et de décompression 30,
- t est la durée de la phase d'exposition du profil d'exposition et de décompression 30,
- la somme sur l'indice i porte sur les différents types de tissus de l'utilisateur de sorte que :
- les coefficients Ai sont des coefficients de pondérations des types de tissus prenant par exemple les valeurs suivantes 0.2, 0.4 et 0.6 pour les trois types de tissus détaillés ci-avant, et
1/2
les coefficients Tt sont les périodes de chargement des tissus en gaz inerte, prenant les valeurs mentionnées ci-dessus.
1/2
Les coefficients At et Tt peuvent notamment être déterminés de sorte que les points des courbes de sécurités de procédures de plongée ou d'exposition/décompression, telles que définies par les tables de plongées ou les procédures réglementaires, par exemple des profils d'exposition et de décompression génériques 19 de la base de données 18, soient isocharges pour la charge en gaz Q.
Par «courbes de sécurités de procédures de plongée », on entend notamment les couples profondeur/durée d'exposition limites ne nécessitant pas de palier de décompression .
La charge de gaz limite Q* correspond à une charge en gaz de l'organisme au-delà de laquelle un palier de décompression est requis, notamment donc associée aux points des courbes de sécurités de procédures de sécurité
1/2 sélectionnées pour calculer les coefficients et .
La charge de gaz limite Q* peut être ajustée selon les procédures de plongée ou d'exposition/décompression définies par des tables de plongées ou les procédures réglementaires, par exemple à partir des profils d'exposition et de décompression génériques 19 de la base de données 18. La charge de gaz limite Q* est par exemple estimée à une valeur proche de 1 bar.
L'indice de risque I est alors déterminé, par exemple, de la manière suivante :
où a est un coefficient d'ajustement, ayant dans un exemple non limitatif une valeur de 0.4.
A partir de l'indice de risque I associée à un profil d'exposition et de décompression 30, il est alors possible de déterminer une probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression.
Dans un mode de réalisation fourni à titre indicatif, la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression peut être déterminée à partir de l'indice de risque I par l'équation :
PDCS = a.exp(b.I (3)
où PDCS est la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression, et a et b sont des coefficients d'ajustement. Les coefficients a et b sont déterminés en fonction des valeurs génériques de probabilité d'accident 20. De telles valeurs génériques de probabilité d'accident sont par exemple présentées dans « Décompression Sickness in Commercial Air Divers», T. G. Shields, Advances in Underwater Technology, Océan Science and Offshore Engineering, Volume 14 Submersible Technology, 1988, pp 169-173.
La figure 5 illustre trois exemples de courbes de probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression en fonction de l'indice de risque I, les trois courbes correspondant à trois valeurs d'un indice de caractéristique biophysique λ tel que défini plus loin et optionnel pour le fonctionnement de l'invention.
Dans un premier mode de réalisation, la probabilité
2 peut être une probabilité générique d'occurrence d'un accident de décompression indépendante de l'utilisateur 3 soumis à des variations de pression.
Par « probabilité générique », on entend en particulier une probabilité indépendante de la constitution physique et/ou de l'état physique de l'utilisateur 3.
Dans un autre mode de réalisation, la probabilité 2 peut être une probabilité de groupe d'occurrence d'un accident de décompression. Une telle probabilité de groupe peut être associée à un groupe d'utilisateurs 3 soumis à des variations de pression, et le cas échéant à un groupe d'identité d'utilisateurs 12.
Par « probabilité de groupe», on entend en particulier une probabilité tenant compte de la constitution physique et/ou de l'état physique d'un groupe d'utilisateurs dont la constitution physique et/ou l'état physique sont similaires, ayant une activité physique spécifique au cours des expositions auxquelles ils se soumettent, par exemple un groupe de plongeurs professionnels.
Encore dans un autre mode de réalisation, la probabilité 2 peut être une probabilité individuelle d'occurrence d'un accident de décompression associée à un utilisateur 3 soumis à des variations de pression, et le cas échéant à une identité d'utilisateur 12.
Par « probabilité individuelle », on entend une probabilité tenant compte de la constitution physique et/ou de l'état physique de l'utilisateur.
Ainsi, la probabilité 2 peut tenir compte d'un indice de caractéristique biophysique λ qui peut être fonction des données biophysiques collectées par le sous- système de mesure 5, de la constitution physique et/ou de l'état physique d'un utilisateur, ou de la constitution physique et/ou de l'état physique d'un groupe d'utilisateurs dont la constitution physique et/ou l'état physique sont similaires.
L'indice de caractéristique biophysique λ peut ainsi prendre des valeurs discrètes selon les données biophysiques collectées par le sous-système de mesure 5, selon la constitution physique et/ou l'état physique de l'individu ou du groupe d'individus considéré.
A partir de tels indices de caractéristique biophysique λ calculés à l'issue de la collecte des données utilisateur associées au système, le serveur 6 du système peut mettre en évidence le caractère inadapté d'une décompression en matière de sécurité, notamment sa durée totale trop courte et/ou la profondeur des paliers qui lui sont associés. Ainsi, un utilisateur du système, informé de ce caractère inadapté, peut sélectionner un réglage de conservatisme parmi un certain nombre de degrés de conservatisme proposé par son ordinateur de plongée, par exemple en choisissant l'un des algorithmes de calcul de décompression proposés par son ordinateur de plongée.
Le serveur peut notamment émettre des recommandations concernant un choix d'algorithme ou concernant le réglage de paramètres associés à un algorithme, paramètres appelés communément facteurs de conservatisme .
De tels facteurs de conservatisme sont présentés par exemple dans l'article « Understanding M-values » de EC Baker, paru en 1998 dans Immersed-International Technical Diving Magazine.
A titre d'exemple purement indicatif, l'indice de caractéristique biophysique λ peut varier entre -0.2 et +0.2 par pas de 0.1.
L'équation de détermination de la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression peut alors être :
PDCS = a. exp(b. (/ + λ)) ( 4 )
où PDCS est la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression, et a et b sont des coefficients d'ajustement. Les coefficients a et b sont déterminés en fonction des valeurs génériques de probabilité d'accident 20. De telles valeurs génériques de probabilité d'accident sont par exemple présentées dans « Décompression Sickness in Commercial Air Divers», T. G. Shields, Advances in Underwater Technology, Océan Science and Offshore Engineering, Volume 14 Submersible Technology, 1988, pp 169-173.
La figure 5 illustre trois exemples de courbes PDCS en fonction de l'indice de risque I, les trois courbes correspondant à trois valeurs différentes de l'indice de caractéristique biophysique λ.
La courbe en trait plein correspond à une valeur 0 de l'indice de caractéristique biophysique λ, la courbe en trait pointillés correspond à une valeur -0.1 de l'indice de caractéristique biophysique λ reflétant une faible production de microbulles par l'organisme et la courbe en tiret-point correspond à une valeur 0.1 de l'indice de caractéristique biophysique λ reflétant une forte production de microbulles par l'organisme. L'indice de caractéristique biophysique λ peut en particulier être associé à un individu ou un groupe d ' individus .
La détermination de la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression en fonction d'un indice de caractéristique biophysique λ peut notamment permettre de fournir à un individu ou un groupe d'individus une recommandation indicative d'un choix d'algorithme, ou de réglage de paramètres associés à un algorithme, à sélectionner pour paramétrer l' ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30.
La recommandation peut ainsi comprendre une indication d'un réglage de conservatisme à modifier sur l'ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30, pour notamment rallonger la durée totale de décompression et/ou faire varier la profondeur des paliers.
Par « réglage de conservatisme », on entend donc un choix d'algorithme, ou de réglage de paramètres associés à un algorithme de calcul de décompression, d'un ordinateur de plongée, ayant pour effet de modifier la durée totale de décompression et/ou de faire varier la profondeur des paliers mises en œuvre pour des décompressions ultérieures . Par « ordinateur de plongée » on entend ici, de manière générale, un dispositif mettant en œuvre un algorithme de décompression pour définir ou indiquer à l'utilisateur 3, préalablement à la période de temps durant laquelle l'utilisateur 3 est soumis à des variations de pression ou en temps-réel, un profil souhaité pour la phase de décompression de la période de temps durant laquelle l'utilisateur 3 est soumis à des variations de pression. Une telle recommandation peut indiquer à un individu ou un groupe d'individus que le réglage de conservatisme sélectionné pour paramétrer l'ordinateur de plongée utilisé pour le profil d'exposition et de décompression 30 précédemment mis en œuvre est correcte, ou doit être réglé sur un niveau de conservatisme supérieur permettant notamment de rallonger la durée totale de décompression et/ou faire varier la profondeur des paliers.
Une telle recommandation peut être affichée sur l'indicateur 16 du sous-système de mesure 5, notamment lorsque celui-ci comporte un écran d'interface utilisateur.
Une telle recommandation peut simplement consister en une indication binaire prenant
- une première valeur pour indiquer que le choix d'algorithme, ou de réglage de paramètres associés à un algorithme, sélectionné pour paramétrer l'ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30 conduit à une probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression égale ou inférieure à la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression choisie, c'est-à-dire que le conservatisme appliqué par l'ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30 est correct ou supérieur au conservatisme requis,
- une deuxième valeur pour indiquer que le choix d'algorithme, ou de réglage de paramètres associés à un algorithme, sélectionné pour paramétrer l'ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30 conduit à une probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression supérieure à la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression choisie, c'est-à-dire que le conservatisme appliqué par l'ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30 est inférieur au conservatisme requis et doit être augmenté pour que la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression corresponde, ou soit inférieure, à la probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression choisie.
La première valeur et la deuxième valeur de la recommandation peuvent par exemple être transmises du serveur 6 au sous-système de mesure 5 et représentées sur l'indicateur 16 du sous-système de mesure 5 par des glyphes explicatifs .
On remarque que la recommandation peut notamment être générale et indépendante de l'ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30, notamment puisqu'elle peut simplement indiquer une adéquation ou une inadéquation de l'algorithme, ou du réglage de paramètres associés à l'algorithme de calcul de décompression, mis en œuvre par l'ordinateur de plongée.
Dans un mode de réalisation, le système 1 peut ainsi comporter une pluralité de sous-systèmes d'acquisition 4 de paramètres d'exposition et de décompression 8. La pluralité de sous-systèmes d'acquisition 4 peut comporter au moins deux sous-systèmes d'acquisition 4 distants l'un de l'autre.
La pluralité de sous-systèmes d'acquisition 4 peut être associée à une pluralité d'utilisateurs 3 soumis à des variations de pression.
Le système 1 peut ainsi comporter une pluralité de sous-systèmes de mesure 5 de données biophysiques 31. La pluralité de sous-systèmes de mesure 5 peut permettre de mesurer une pluralité de données biophysiques 31 associées à la pluralité d'utilisateurs 3 soumis à des variations de pression. La pluralité de sous-systèmes de mesure 5 peut comporter au moins deux sous-systèmes de mesure 5 distants l'un de l'autre.
Dans ce mode de réalisation, le serveur 6 est en particulier apte à recevoir les paramètres d'exposition et de décompression 8 de la pluralité de sous-systèmes d'acquisition et les données biophysiques 31 de la pluralité de sous-systèmes de mesure 5.
En se référant à présent également à la figure 3, un procédé pour déterminer une probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression peut comporter les étapes suivantes .
Une étape d'acquisition 24, au cours de laquelle une pluralité de paramètres d'exposition et de décompression 8 est acquise.
Cette étape est par exemple réalisée par un sous- système d'acquisition 4.
Dans un mode de réalisation de l'invention, cette étape peut être réalisée au cours d'une exposition, par exemple une plongée, de façon à assurer précision et qualité d'acquisition.
Ainsi par exemple, le sous-système d'acquisition 4 peut permettre d'acquérir des valeurs de profondeur de plongée associées à des valeurs temporelles 10 indicatives de l'instant d'acquisition au cours de la plongée comme détaillé ci-avant.
Le procédé comprend également une étape de mesure 25 de données biophysiques 31.
Cette étape est par exemple réalisée par un sous- système de mesure 5 tel que détaillé ci-avant. Dans un mode de réalisation de l'invention, cette étape peut être réalisée au cours d'une exposition, par exemple au cours d'une plongée, de façon à assurer un bon échantillonnage des mesures.
Dans un autre mode de réalisation, l'étape de mesure est réalisée après une décompression, par exemple après une plongée.
Ces deux modes de réalisation peuvent être combinés de sorte que l'étape de mesure 25 peut débuter au cours d'une exposition et d'une décompression puis être prolongée après la décompression, en particulier après une plongée.
Dans un mode de réalisation particulier, les étapes d'acquisition 24 et de mesure 25 sont effectuées simultanément, en particulier au cours de l'exposition, par exemple au cours de la plongée. Il est ainsi possible de réaliser un échantillonnage détaillé des données biophysiques 31, par exemple d'un débit de microbulles, et des paramètres d'exposition et de décompression 8 au cours de la phase d'exposition et/ou de la phase de décompression, notamment au cours de la plongée et/ou après la plongée.
Dans un mode de réalisation illustré sur la figure 4, le procédé peut également comporter une étape d'entrée 36. L'étape d'entrée 36 peut comporter l'entrée, dans la base de données 18 du serveur 6, d'au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33 tel que détaillé ci-avant.
Puis, au cours d'une étape de réception 26, les paramètres d'exposition et de décompression 8 et les données biophysiques 31, et le cas échéant l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33, sont reçues sur le serveur 6. La réception et la communication des paramètres d'exposition et de décompression 8 et des données biophysiques 31, et le cas échéant de l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33, est par exemple réalisée via un réseau étendu 7 tel que détaillé ci-avant .
Une étape d'enregistrement 27 peut comprendre l'enregistrement dans la base de données 18 du serveur 6 des paramètres d'exposition et de décompression 8 et des données biophysiques 31, et le cas échéant de l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33.
Enfin, au cours d'une étape de détermination 28, une probabilité 2 d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression 30 est déterminée comme détaillé ci-avant.
L'étape de détermination 28 peut être réalisée par les moyens de détermination 21 du serveur 6. Comme détaillé ci-avant la détermination de la probabilité 2 peut être réalisée en fonction des paramètres d'exposition et de décompression, des données biophysiques, ainsi que, éventuellement, de valeurs génériques de probabilité d'accident 20 et de profils d'exposition et de décompression génériques 19 associés, et le cas échéant de l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression 33.
Comme détaillé ci-avant, dans un mode de réalisation de l'invention, l'étape de détermination 28 peut comporter une sous-étape de génération de données biophysiques simulées, par exemple la génération d'un débit de microbulles simulé.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, l'étape de détermination 28 peut également comporter en outre une sous-étape de comparaison des données biophysiques simulées 23 avec les données biophysiques 31 mesurées par le sous- système de mesure 5.
Une telle sous-étape de comparaison peut en particulier permettre la calibration du système 1, notamment la calibration du modèle de décompression 22.
Ainsi, dans un mode de réalisation du procédé, la sous-étape de comparaison peut comporter la comparaison d'un débit de microbulles intravasculaires simulé avec au moins une valeur de débit de microbulles mesuré 13. Selon le résultat de la comparaison, des paramètres d'ajustement du modèle peuvent être redéfinis.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système (1) pour déterminer une probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression, associée à un profil d'exposition et de décompression (30) , le système comportant :
- un sous-système d'acquisition (4) de paramètres d'exposition et de décompression (8) d'un utilisateur (3) soumis à des variations de pression,
un sous-système de mesure (5) de données biophysiques (31) de l'utilisateur (3) soumis à des variations de pression, et
- un serveur (6) apte à recevoir les paramètres d'exposition et de décompression du sous-système d'acquisition et les données biophysiques du sous-système de mesure,
le serveur communicant avec une base de données (18) pour enregistrer les paramètres d'exposition et de décompression et les données biophysiques dans ladite base de données,
le serveur étant adapté pour déterminer une probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression (30), en fonction des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données.
2. Système selon la revendication 1, dans lequel les paramètres d'exposition et de décompression (8) comprennent des données sélectionnées parmi des valeurs de profondeur de plongée, des valeurs de pression d'exposition, des valeurs de pression de décompression, des valeurs de vitesse de décompression et des indicateurs de mélange gazeux respiré par un utilisateur soumis à des variations de pression.
3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel le sous-système de mesure (5) comporte des moyens de mesure (14) pour mesurer une présence de microbulles et/ou un nombre de microbulles et/ou des dimensions de microbulles et/ou un débit de microbulles,
et dans lequel les données biophysiques (31) comportent des données sélectionnées parmi des valeurs de présence de microbulles, des valeurs de nombre de microbulles, des valeurs de dimensions de microbulles et des valeurs de débit de microbulles.
4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les données biophysiques (31) et/ou les paramètres d'exposition et de décompression (8) comportent en outre des valeurs temporelles (10) respectives indicatives d'un instant de mesure et/ou d'acquisition au cours d'une exposition et/ou au cours d'une décompression et/ou après une décompression.
5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la base de données (18) est en outre apte à enregistrer des valeurs génériques de probabilité d'accident (20) associées à des profils d'exposition et de décompression génériques (19),
et dans lequel le serveur est adapté pour déterminer la probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression en fonction, en outre, des valeurs génériques de probabilité d'accident (20) et des profils d'exposition et de décompression génériques (19) .
6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comportant en outre un sous-système d'entrée (32) d'au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33), l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33) étant associé à des paramètres d'exposition et de décompression (8), et le cas échéant des données biophysiques (31), d'un utilisateur (3) soumis à des variations de pression ayant subi un accident de décompression,
dans lequel le serveur (6) est apte à recevoir, en outre, l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33) du sous-système d'entrée (32), et communique avec la base de données (18) pour enregistrer, en outre, l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33) dans la base de données,
et dans lequel le serveur est adapté pour déterminer la probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression, associée au profil d'exposition et de décompression, en fonction, en outre, dudit au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33) .
7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le serveur (6) est apte à déterminer une seconde probabilité d'occurrence d'un accident de décompression associée à un second profil d'exposition et de décompression (34) , en fonction au moins des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données,
et dans lequel le serveur est en outre adapté pour déterminer une variation (35) de probabilité d'occurrence d'un accident de décompression entre le profil d'exposition et de décompression (30) et le second profil d'exposition et de décompression (34) .
8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le sous-système d'acquisition (4) et/ou le sous-système de mesure (5), et/ou le cas échéant le sous-système d'entrée (32), communiquent avec le serveur (6) via un réseau étendu (7), en particulier un réseau internet ou un réseau cellulaire.
9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la base de données (18) est apte à associer les données biophysiques (31) et/ou les paramètres d'exposition et de décompression (8), et/ou le cas échéant l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33), à une identité d'utilisateur (12).
10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression est choisie parmi
une probabilité générique d'occurrence d'un accident de décompression indépendante de l'utilisateur (3) soumis à des variations de pression,
une probabilité de groupe d'occurrence d'un accident de décompression associée à un groupe d'utilisateurs (3) soumis à des variations de pression, et le cas échéant à un groupe d'identité d'utilisateur (12), et
- une probabilité individuelle d'occurrence d'un accident de décompression associée à un utilisateur (3) soumis à des variations de pression, et le cas échéant à une identité d'utilisateur (12).
11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le serveur est adapté pour déterminer en outre un indice de risque (I) associé à un profil d'exposition et de décompression (30), et
dans lequel la probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression est déterminée en fonction dudit indice de risque (I) .
12. Système selon la revendication 11, dans lequel le serveur est adapté pour déterminer la probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression en fonction dudit indice de risque (I) associé à un profil d'exposition et de décompression (30) et en fonction d'un indice de caractéristique biophysique (λ) , l'indice de caractéristique biophysique (λ) étant notamment fonction des données biophysiques (31) collectées par le sous- système de mesure (5) et associé le cas échéant à une identité d'utilisateur (12) et/ou à un groupe d'identité d'utilisateurs (12).
13. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le serveur est adapté pour déterminer en outre au moins une recommandation indicative d'un choix d'algorithme, ou de réglage de paramètres associés à un algorithme, à sélectionner pour paramétrer un ordinateur de plongée utilisé pour mettre en œuvre le profil d'exposition et de décompression 30,
ladite au moins une recommandation étant déterminée à partir des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données, notamment pour rallonger la durée totale des décompression et/ou faire varier la profondeur des paliers associés aux expositions que conduira le sujet par la suite
le système comportant en outre un indicateur (16) adapté pour afficher ladite au moins une recommandation à un utilisateur.
14. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, comportant
- une pluralité de sous-systèmes d'acquisition (4) de paramètres d'exposition et de décompression (8) d'une pluralité d'utilisateurs (3) soumis à des variations de pression,
- une pluralité de sous-systèmes de mesure (5) de données biophysiques (31) de la pluralité d'utilisateurs (3) soumis à des variations de pression,
et dans lequel le serveur (6) est apte à recevoir les paramètres d'exposition et de décompression de la pluralité de sous-systèmes d'acquisition et les données biophysiques de la pluralité de sous-systèmes de mesure.
15. Procédé pour déterminer une probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression (30) , le procédé comportant au moins les étapes suivantes :
une étape d'acquisition (24) de paramètres d'exposition et de décompression (8) d'un utilisateur (3) soumis à des variations de pression,
- une étape de mesure (25) de données biophysiques (31) de l'utilisateur (3) soumis à des variations de pression,
- une étape de réception (26) sur un serveur (6) des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques,
- une étape d'enregistrement (27) dans une base de données (18) du serveur des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques,
- une étape de détermination (28) d'une probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression associée à un profil d'exposition et de décompression (30), en fonction des paramètres d'exposition et de décompression et des données biophysiques de la base de données.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel l'étape d'acquisition (24) et/ou l'étape de mesure (25) est réalisée au cours d'une exposition et/ou au cours d'une décompression et/ou après une décompression.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, comportant en outre une étape d'entrée (36), dans la base de données (18) du serveur (6), d'au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33), l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33) étant associé à des paramètres d'exposition et de décompression (8), et le cas échéant des données biophysiques (31), d'un utilisateur (3) soumis à des variations de pression ayant subi un accident de décompression, et dans lequel
- au cours de l'étape de réception (26), le serveur (6) reçoit en outre l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33) du sous-système d'entrée (32),
- au cours de l'étape d'enregistrement (27), le serveur enregistre en outre l'indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33) dans la base de données, et
- au cours de l'étape de détermination (28), le serveur est en outre adapté pour déterminer la probabilité (2) d'occurrence d'un accident de décompression, associée au profil d'exposition et de décompression, en fonction, en outre, dudit au moins un indicateur d'occurrence d'un accident de décompression (33).
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