FLASH INFORMATIQUE FI



Sommeil et ronflements

Collaboration entre ingénieurs et médecins valaisans




Pierre KUONEN

Jean-Marie Tschopp


Les apnées obstructives nocturnes (OAN)

Les troubles du sommeil sont l’un des problèmes les plus fréquents en pratique médicale. Selon certaines études épidémiologiques internationales, 20 à 40 % de la population présentent des insomnies dont 13 % à symptomatologie modérée à grave. Selon une publication récente et en prenant des critères diagnostiques très stricts, il n’en demeure pas moins que plus de 1 % de la population souffre de troubles du sommeil nécessitant une prise en charge médicale et un traitement [1].

Sans entrer dans les détails de la classification diagnostique des troubles du sommeil, il est, par exemple, une entité dont la prévalence dans la population est très élevée : les apnées obstructives nocturnes (AON). L’apnée obstructive nocturne est l’absence intermittente de respiration pendant le sommeil, provoquée par une obstruction des voies respiratoires supérieures. Outre son caractère dérangeant pour l’entourage, le ronflement peut être un des symptômes marquant qui oriente vers le diagnostic d’apnées obstructives. La prévalence des AON se situe autour de 5 % de la population adulte mâle de plus de 40 ans selon les études concordantes effectuées par l’European Respiratory Society ou l’American Sleep Disorders Association, laisser ces malades sans diagnostic et sans traitement efficace comporte un risque majeur en termes de complications telles que infarctus du myocarde, attaque cérébrale, décès prématuré, etc. [2,3].

De ce fait, la communauté médicale suisse en collaboration étroite avec les sociétés scientifiques nationales et internationales effectue de gros efforts pour améliorer le diagnostic des troubles du sommeil et le traitement offert à la population [1,3].

fig. 1 - Jeune patient dormant avec un masque CPAP supprimant les dangereuses apnées 

Lorsqu’une AON est diagnostiquée le médecin a plusieurs traitements à disposition mais le traitement principal reste la prescription d’un appareil de ventilation à pression positive continue appelés plus communément appareils de type CPAP (Continuous Positive Airway Pressure). Cet appareil agit comme une attelle pneumatique gonflée dans le pharynx. En effet, il maintient, grâce à un masque porté par le patient, une légère surpression dans le pharynx afin d’éviter qu’il ne s’obstrue (fig. 1). Souvent un patient souffrant d’apnées obstructives nocturnes va vivre avec un CPAP le restant de sa vie.

Le projet MORPHEE

Le CVP (Centre Valaisan de Pneumologie de Montana) a prescrit très tôt des appareils de ventilation à pression positive continue pour le traitement des patients avec un syndrome d’apnées du sommeil. Ces appareils nécessitent d’être continuellement ajustés et contrôlés. Pour ce faire, chaque appareil CPAP contient un menu de configuration qui permet de régler un certain nombre de paramètres comme la pression maintenue dans le pharynx, et également de visualiser des données d’utilisation comme le nombre d’heures d’utilisation de l’appareil. Pour les appareils les plus récents, le réglage et la visualisation peuvent souvent se faire à l’aide d’un ordinateur. Pour cela il faut connecter l’appareil CPAP à l’ordinateur à l’aide d’un câble série et un logiciel permet de modifier la configuration de l’appareil et de visualiser les données d’utilisation.

Le projet MORPHEE est une collaboration entre l’EPFL, la Haute Ecole valaisanne (HEVs) et le Centre Valaisan de Pneumologie de Montana (CVP). Il a pour but de s’attaquer aux problèmes liés aux troubles du sommeil. Il comporte deux volets. Un premier volet qui consiste à essayer d’améliorer le diagnostic des troubles du sommeil grâce à des techniques modernes d’analyse de signaux. Ce volet implique des recherches dans le domaine du traitement du signal qui sont essentiellement menées au laboratoire de traitement du signal de l’EPFL. Le deuxième volet consiste à essayer de faciliter le travail des soignants qui suivent des patients utilisant un CPAP grâce à l’utilisation de technologies de communication sans fils comme Bluetooth et les Tag-RF. Ces travaux sont essentiellement menés à l’HEVs et font l’objet du présent article.

La procédure actuelle

Actuellement, lorsque le médecin prescrit un appareil de type CPAP, il commence par ouvrir un dossier médical concernant le patient avec ses données personnelles et cliniques. Ce dossier est ensuite transmis à un collaborateur qui détermine le type d’appareil adéquat pour ce patient. Il règle l’appareil en fonction des caractéristiques cliniques du patient et du contexte d’utilisation de l’appareil. Finalement, il fait la mise en service de l’appareil avec le patient afin que ce dernier se sente à l’aise avec son CPAP qu’il devra utiliser toutes les nuits.

A cette étape de mise en service de l’appareil, succéderont les étapes de suivi thérapeutique dont le but est de vérifier que l’appareil est bien utilisé, qu’il est correctement réglé et qu’il a bien l’effet thérapeutique escompté. Pour cela, à période plus ou moins constante, le patient se rend chez le médecin, en emportant son CPAP avec lui. Il arrive aussi que le thérapeute se rendre chez le patient. Le thérapeute vérifie l’utilisation, analyse les mesures enregistrées dans l’appareil et, si besoin est, en modifie les réglages. L’ensemble de cette procédure, qui est représentée sur la figure 2, nécessite, à plusieurs niveaux, des manipulations fastidieuses, elles-mêmes sources d’erreurs potentielles.

fig. 2 - Procédure actuelle d’utilisation et de suivi d’un CPAP 

En effet, plusieurs fabricants fournissent des CPAP. En conséquence chaque appareil possède un menu de configuration propre et, pour ceux qui peuvent être connectés à un ordinateur, cela implique l’utilisation d’un câble qu’il faut brancher et d’un programme spécifique à chaque fabricant. Compte tenu de ces lourdeurs les informations contenues dans le CPAP, quand elles sont relevées, le sont encore souvent à la main.

La nouvelle procédure

La première étape du projet Morphée consiste à rajouter dans la procédure actuelle deux éléments à transmission sans fil : un Tag RF1 et une liaison Bluetooth¨2. Ces technologies ne révolutionnent pas la procédure actuelle, mais en facilitent certaines étapes et diminuent le risque d’erreurs. La nouvelle procédure est décrite ci-dessous.

Comme par le passé, le médecin élabore le dossier du patient. Toutefois, en plus du dossier papier, le médecin enregistre sur un Tag-RF les informations qui identifient le patient. Cet enregistrement se fait à l’aide d’un équipement adéquat connecté à un ordinateur de table et à l’aide d’un logiciel dont un prototype est développé dans le cadre du projet MORPHEE. Ainsi, en plus du dossier papier, le médecin crée un profil électronique du patient qui va être utilisé dans la nouvelle procédure. Ces deux éléments sont transmis au collaborateur.

Le collaborateur reçoit le dossier et le Tag-RF qui lui est associé. A l’aide d’un PDA3, connecté à un lecteur de Tag, il lit les informations stockées dans le Tag et peut ainsi vérifier qu’elles correspondent bien au dossier papier. Après avoir choisi, en fonction des disponibilités, le type d’appareil adéquat pour ce patient, il applique le Tag-RF sur l’appareil (pochette, velcro, auto-collant, ...). Il pourra ensuite régler le CPAP soit de manière traditionnelle en utilisant le menu spécifique du modèle de CPAP retenu, soit, de manière plus rapide et fiable, en utilisant un programme contenu dans le PDA qui télécharge les informations de réglages stockées sur le Tag-RF par le médecin directement dans le CPAP par l’intermédiaire de l’interface Bluetooth¨. Cette opération ne nécessite aucune connexion physique (câble) puisque le Tag est lu sans contact et que Bluetooth¨ est une liaison radio. Pour ce faire, il faut développer une interface Bluetooth¨ pour le CPAP ainsi que le programme qui sera mis dans le PDA. La phase de mise en service de l’appareil avec le patient reste inchangée.

L’adjonction de la communication sans fil et du Tag-RF va également améliorer la procédure de suivi thérapeutique. Comme par le passé, le patient se rend chez le thérapeute avec son CPAP ou le thérapeute se rend chez le patient. A l’aide d’un PDA, contenant un lecteur de Tag, le thérapeute peut lire les informations identifiant le patient contenues dans le Tag appliqué sur le CPAP. Grâce à cette identification le PDA pourra télécharger, au travers de l’interface sans fils Bluetooth¨, les données d’utilisation qui ont été stockées dans le CPAP durant la période d’utilisation. Un petit logiciel affiche directement sur le PDA les données importantes d’utilisation de l’appareil. De retour à son cabinet, le médecin ou le collaborateur peut transférer les données qu’il a lues dans le CPAP, du PDA dans la base de données de son ordinateur ou de son institution. La visualisation de ces données pourra être faite à l’aide d’un logiciel de visualisation indépendant du fabricant car, durant leur transfert les données peuvent être transformées dans un format commun basé sur l’utilisation d’XML.Cette nouvelle procédure est représentée sur la figure 3.

fig. 3 - La nouvelle procédure d’utilisation et de suivi d’un CPAP 

Le TeleCPAP

La partie du projet MORPHEE qui s’occupe de mettre en Ïuvre cette nouvelle procédure de gestion d’un CPAP est appelée TeleCPAP. La réalisation de TeleCPAP implique le développement des éléments suivant :
• Une interface Bluetooth pouvant s’adapter aux appareils CPAP.
• Un logiciel s’exécutant aussi bien sur PDA que sur PC, pour lire et écrire les données du patient contenues sur le Tag-RF
• Ce logiciel doit également permettre d’établir une connexion Bluetooth entre le PDA (ou le PC) et le CPAP afin de télécharger les données d’utilisation.
• Une version simplifiée de visualiseur graphique des données d’utilisation du CPAP, s’exécutant sur PC.

Ces éléments ont été développés ou sont en cours de développement dans le centre de compétence en infotronique de la Haute Ecole Valaisanne. Au cours du développement de ces éléments, un soin particulier a été apporté à la réalisation d’un produit simple à utiliser et très bien adapté aux besoins du personnel soignant travaillant sur le terrain. Ceci n’a été possible que grâce à une excellente et étroite collaboration entre médecins et ingénieurs. Un premier prototype opérationnel de TeleCPAP devrait être disponible dans les semaines qui viennent. Il sera testé sur le terrain, sous la direction du Dr J-M. Tschopp PD, par le Centre Valaisan de Pneumologie.

Remerciements

Nous remercions le conseil des EPF et son président le prof. F. Waldvögel, ainsi que les Départements de l’éducation et de la santé publique de l’Etat du Valais pour le support qu’ils apportent à ce projet.

Un grand merci également aux personnes qui participent activement au projet MORPHEE, J.M. Vesin (EPFL), G. Darbellay (EPFL), P. Jordan (CVP), J. Haba (CVP), B. Bonvin (CVP), P. Rudaz (HEVs), M. Carthoblaz (HEVs).

Références

[1] J. Hättenschwiler, M. Hatzinger. Diagnostic des troubles du sommeil Forum Médical Suisse, N¡ 11 14.03.2001, pages 265-270.
[2] T. Young, M. Palta, J Dempsey, J Skatrud, S. Weber, S. Badr. The occurence of sleep-disordered breathing among middle-aged adults. N Engl J Med 1993:328:1230-5.
[3] Groupe de travail Thérapie du SAOS de la Société Suisse de Pneumologie. Diagnostic et prise en charge médicale de patients présentant un syndrome des apnées obstructives du sommeil. Bulletin des médecins suisses 2000:81:Nr 51/52 pages 2908-2911.


1 Le Tag RF peut être considéré comme une signature électronique. C’est un élément électronique passif (sans alimentation) qui peut contenir un certain nombre de données. Il doit être programmé avec un appareil spécifique.
2 Bluetooth¨ est un protocole de liaison sans fil spécialement adapté aux systèmes embarqués qui doivent répondre aux critères Low Price, Low Power, Low Consumption
3 PDA : Personal Digital Assistant 



Cherchez ...

- dans tous les Flash informatique
(entre 1986 et 2001: seulement sur les titres et auteurs)
- par mot-clé

Avertissement

Cette page est un article d'une publication de l'EPFL.
Le contenu et certains liens ne sont peut-être plus d'actualité.

Responsabilité

Les articles n'engagent que leurs auteurs, sauf ceux qui concernent de façon évidente des prestations officielles (sous la responsabilité du DIT ou d'autres entités). Toute reproduction, même partielle, n'est autorisée qu'avec l'accord de la rédaction et des auteurs.


Archives sur clé USB

Le Flash informatique ne paraîtra plus. Le dernier numéro est daté de décembre 2013.

Taguage des articles

Depuis 2010, pour aider le lecteur, les articles sont taggués:
  •   tout public
    que vous soyiez utilisateur occasionnel du PC familial, ou bien simplement propriétaire d'un iPhone, lisez l'article marqué tout public, vous y apprendrez plein de choses qui vous permettront de mieux appréhender ces technologies qui envahissent votre quotidien
  •   public averti
    l'article parle de concepts techniques, mais à la portée de toute personne intéressée par les dessous des nouvelles technologies
  •   expert
    le sujet abordé n'intéresse que peu de lecteurs, mais ceux-là seront ravis d'approfondir un thème, d'en savoir plus sur un nouveau langage.