Surveillance continue et non-invasive de signaux vitaux par capteur de ballisto-cardiogramme pour le sommeil et l'apnée du sommeil.

par Ibrahim Sadek Ibrahim Hussein Tahoun

Projet de thèse en Informatique

Sous la direction de Mounir Mokhtari.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de I2S - Information, Structures, Systèmes , en partenariat avec LIRMM - Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Micro-électronique de Montpellier (laboratoire) et de Département Informatique (equipe de recherche) depuis le 01-11-2014 .


  • Résumé

    La surveillance non-invasive des signaux vitaux est un besoin croissant de la communauté médicale, et ce pour un certain nombre de raisons. Premièrement, il est nécessaire de surveiller les signaux vitaux en permanence, dans des conditions de vie normales pendant plusieurs jours voire semaines, ce qui n'est pas possible à l'hôpital. Deuxièmement, le nombre croissant de résidents en maison de retraite et de personnes âgées vivant seules dans leurs propres maisons, due au vieillissement de la population, renforce le besoin d'auto-contrôle et de surveillance à distance des signaux vitaux. Troisièmement, il est délicat et de plus en plus nécessaire pour les dispensateurs de soins de mesurer les signes vitaux manuellement. Enfin, il y a la question de l'augmentation coûts des soins de santé dans le monde entier. Dans cette thèse, nous concevrons et développerons capteurs et algorithmes pour l'observation non-invasive et à distance des signaux vitaux de sujets dans leurs lits. Le type de signal principal pour cette étude est le signal ballisto-cardiogramme. Cependant, d'autres types de signaux tels que l'électro-cardiogramme seront utilisés afin de concevoir les algorithmes et pour la validation logicielle. Un prototype sera mis au point, mesurant la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et d'autres signaux vitaux. Celui-ci reposera sur l'utilisation combinée de capteurs piézo-capacitif et piézo-résistif au sein d'un tapis de matelas. Le système sera testé en laboratoire à Singapour au travers d'outils de validation cliniques, et déployé par la suite dans des maisons de retraite en France dans le but d'étudier le sommeil nocturne, ses cycles et l'apnée du sommeil.

  • Titre traduit

    Continuous and unobtrusive vital signs monitoring with ballistocardiogram sensors for sleep awakening and apnea.


  • Résumé

    Unobtrusive monitoring of vital signs is an increasing requirement from the medical community, due to a number of reasons. First, there is a need to monitor vital signs continuously, under normal life conditions for days and weeks, which is not possible in the hospital. Second, there is an increasing number of nursing home residents and elderly living alone in their own homes, because of ageing population, giving rise to a need for self-monitoring and remote-monitoring of vital signs. Thirdly, there is an increasing burden on care-givers, to measure vital signs manually. Finally, there is the issue of rising healthcare costs all over the world. In this research we are designing and developing sensors and software algorithms for remotely collecting vital signs unobtrusively from subjects in their beds. The main signal type is the ballistocardiogram signal, however other signal types such as the electrocardiogram will be used for the purpose of algorithm design and software validation. A prototype will be developed that measures the heart rate, breathing rate and other vital signs. It will involve development of combined piezo-capacitive sensor and piezo-resistive sensor mat. The system will be tested in the laboratory in Singapore using clinical level validation tools, and subsequently deployed in nursing homes in France for the purpose of studying nocturnal sleep, awakening patterns and sleep apnea.