FR3102054A1 - Casque pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale d’un individu - Google Patents
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Abstract
L’invention décrit un casque destiné à être porté par un individu de manière à améliorer l’équilibre de sa balance sympatho-vagale, caractérisé en ce qu’il comprend : - un capteur d’acquisition de la saturation pulsée en oxygène (SpO2) (22), - au moins une électrode d’acquisition (21) d’une onde cérébrale, - une unité de traitement (30) configurée pour déterminer, à partir de données acquises par le capteur d’acquisition de la SpO2 (22) et par l’au moins une électrode d’acquisition (21) d’une onde cérébrale, une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale, - au moins un transducteur (23) configuré pour émettre une onde mécanique, une caractéristique de l’onde mécanique correspondant à la caractéristique déterminée par l’unité de traitement (30). L’invention décrit également un procédé destiné à améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale d’un individu. Figure pour l’abrégé : Fig. 5
Description
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne le domaine des dispositifs destinés à influencer l’activité du système nerveux. En particulier, la présente invention concerne le domaine des dispositifs adaptés pour améliorer l’équilibre entre l’activité des systèmes nerveux sympathique et parasympathique d’un individu, c’est-à-dire à améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale d’un individu.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Le cerveau est constitué de deux hémisphères, qui comprennent des neurones communiquant par des messages de type électrique. L’activité cérébrale désigne une oscillation électromagnétique dans une bande de fréquences donnée résultant de l'activité électrique cohérente d'un grand nombre de neurones du cerveau. Les différents types d’ondes émises par le cerveau humain sont de l'ordre du microvolt, en général entre 0 et 200μV. Leur forme et leur régularité dépendent par exemple de l'état psychologique ou physique de l’individu, ou de symptômes pathologiques.
Les activités cérébrales du cerveau sont classées selon cinq types d’ondes distinguées par leur fréquence. Des signaux correspondant à chacune de ces cinq types d’ondes sont illustrés à titre d’exemple en figure 1. Chaque onde est associée à un état cérébral particulier :
- Les ondes alpha correspondent à des fréquences comprises entre 8 et 13 Hz. Elles caractérisent un état de détente, de conscience apaisée et calme. Elles apparaissent en général lorsque le sujet a les yeux fermés et peuvent augmenter certaines performances, améliorer l’humeur et diminuer l’anxiété.
- Les ondes bêta correspondent à des fréquences comprises entre 13 Hz et 30 Hz. Elles apparaissent en période d’activité mentale, de concentration, d’état d’alerte ou d’anxiété, lorsque le cerveau est en veille active. Elles stimulent et réveillent le cerveau et contribuent à améliorer ses performances mentales et physiques, par exemple les performances mnésiques.
- Les ondes gamma correspondent à des fréquences supérieures à 30 Hz, pouvant aller jusqu'à 100 Hz. Elles sont impliquées dans les processus de liage perceptif. Ces ondes permettent de stimuler les connexions entre les neurones et d’améliorer les capacités, notamment de mémoire à long terme. Elles apparaissent lors d’une activité mentale intense.
- Les ondes delta correspondent à des fréquences de 0,1 à 4 Hz. Elles apparaissent lors de certains états pathologiques ou de sommeil profond. Les ondes delta induisent le sommeil ainsi que des phénomènes de rêve éveillé. Ces ondes favorisent la somnolence naturelle qui aide à s’endormir, et augmentent la production de mélatonine, que le corps fabrique lors d’un sommeil profond et naturel.
- Les ondes thêta correspondent à des fréquences comprises entre 4 et 8 Hz. Elles apparaissent lors de certains états de somnolence, d’hypnose, de relaxation profonde ou de méditation, ou lors de la mémorisation d’informations. Les ondes thêta favorisent l'apprentissage en améliorant la concentration et la focalisation, ainsi que la créativité. Ces ondes contribuent à diminuer le stress, ainsi que les pensées et émotions négatives.
Le rythme cardiaque correspond à l’intervalle entre deux contractions du cœur. La variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) correspond aux fluctuations du rythme cardiaque. Les ondes cérébrales sont corrélées à la VFC et peuvent modifier cette dernière.
Le suivi de la VFC est important afin de déceler des risques d’hypertension artérielle, de stress, de troubles du sommeil, de pathologies cardiovasculaires et coronariennes ou même d’insuffisance cardiaque. En effet, une baisse de la VFC est associée à de tels risques, alors qu’une VFC élevée indique une bonne capacité immédiate d'adaptation du cœur aux sollicitations, et est ainsi à la fois un signe et un facteur de santé. Après un infarctus du myocarde par exemple, la diminution de la variabilité de la fréquence cardiaque est un facteur prédictif de mortalité et d’arythmie grave.
La VFC peut être mesurée de façon connue à l’aide d’un électrocardiogramme, qui mesure l’ensemble des signaux électriques du cœur, ou encore par photopléthysmographie. Néanmoins, l’électrocardiogramme est un examen qui doit être effectué en milieu médical, avec un équipement particulier, et qui nécessite de placer des électrodes en divers endroits du corps de l’individu, ce qui le rend peu pratique et peu adapté à un suivi quotidien, en temps réel.
Le système nerveux est considéré comme responsable de notre comportement. Grâce aux fonctions sensitive, intégratrice et motrice du système nerveux, nous pouvons bouger, marcher, sentir, voir, entendre mais aussi parler, mémoriser, reconnaitre, éprouver des émotions et élaborer des stratégies et des raisonnements.
Structurellement, le système nerveux se compose du système nerveux central, qui comprend le cerveau et la moelle épinière, et du système nerveux périphérique, constitué par les nerfs crâniens et spinaux. Ce système permet le maintien de l’équilibre, essentiel à la survie, de certaines constantes biologiques du milieu interne.
Le système nerveux autonome est, avec le système nerveux somatique, l’une des deux composantes du système nerveux périphérique. Le système nerveux autonome englobe :
- Le système sympathique, qui est essentiellement impliqué dans les réactions d’alerte. Il prépare l’organisme à une réaction rapide aux agressions du milieu extérieur.
- Le système parasympathique, qui est essentiellement impliqué dans des conditions physiologiques normales et dans des réponses de relaxation. Il contrôle entre autres le rythme cardiaque et l’activité respiratoire, l’activité digestive et la tension artérielle. Son activation contribue à réduire les rythmes cardiaque et respiratoire, et à diminuer la tension artérielle.
L’équilibre entre l’activité du système sympathique et l’activité du système parasympathique caractérise l’équilibre de la balance sympatho-vagale.
Un déséquilibre de la balance sympatho-vagale peut induire des pathologies, notamment des risques vasculaires et respiratoires ou cardiaques.
Les différents paramètres physiologiques tels que l’activité cérébrale, les signaux électriques du cœur, les informations respiratoires et leur suivi, sont des indicateurs clés et corrélés, permettant d’identifier de façon préventive de telles pathologies.
En particulier, les ondes cérébrales agissent sur la balance sympatho-vagale, par exemple en influençant la VFC. L’activité électrique des neurones du cerveau peut être observée grâce à un électroencéphalogramme, à l’aide d’électrodes placées sur le crâne. L’enregistrement permet d’observer des oscillations électromagnétiques correspondant aux différents types d’ondes émises par le cerveau, ainsi qu’illustré par exemple en figure 2. Ainsi, l'enregistrement de l'activité cérébrale permet d'étudier le fonctionnement du cerveau, de détecter ou de caractériser des maladies neurologiques.
L’enregistrement de l’activité cérébrale permet aussi d’étudier les phases du sommeil. Des examens tel que la polysomnographie (examen qui intègre la mesure des ondes cérébrales, cardiaques et de la SPO2) et la polygraphie, permettent la détection des troubles du sommeil, des TROS (troubles respiratoires obstructifs du sommeil), ou encore des SAOS (syndrome d’apnées obstructives du sommeil). Ainsi, il est possible de prévenir des décompensations cardiaques, vasculaires et respiratoires.
Néanmoins, ces examens ponctuels ne permettent pas un accompagnement permanent de l’individu au quotidien. Par ailleurs, ils sont contraignants à réaliser, et nécessitent que l’individu se déplace en milieu hospitalier afin d’être pris en charge.
Or, certains individus pourraient bénéficier d’un suivi à domicile et être traités chez eux, dans un contexte social et familial favorable et avec un soutien psychologique adéquat.
Des dispositifs, notamment les dispositifs connectés, proposent un suivi en temps réel et à domicile des paramètres physiologiques d’un individu. Ils permettent ainsi un accompagnement permanent de l’individu, améliorent sa qualité de vie, diminuent le stress de l’individu et de ses proches et offrent une orientation préventive de la maladie. Par ailleurs, de tels dispositifs connectés allègent la charge des services spécialisés en optimisant la prise en charge et les soins, limitant ainsi les dépenses de santé, tout en garantissant une meilleure qualité de suivi à l’individu.
Les dispositifs médicaux connectés, par exemple à des smartphones ou des tablettes, permettent de mesurer et de traiter en temps réel les paramètres physiologiques. En effet, les capteurs et microcontrôleurs embarqués proposent aujourd’hui des systèmes de calcul intégrant des librairies mathématiques et autorisant le traitement continu des données acquises, la détection d’anomalies à partir de paramètres de contrôle, ainsi que la génération d’alertes pour le médecin.
L’activité physiologique de l’individu peut ainsi être suivie en temps réel, des anomalies cardiovasculaires et respiratoires peuvent être détectées de manière précoce, tout en garantissant une qualité de suivi des milieux hospitaliers.
Le document US 2014/0114165 décrit un dispositif connecté placé sur un palet osseux d’un individu et comprenant des électrodes d’acquisition des ondes cérébrales. Le dispositif comprend en outre des moyens de transmission des données acquises à un processeur informatique.
Le document US 2009/0076405 décrit un patch connecté comprenant des électrodes d’acquisition des ondes cérébrales, afin par exemple de réaliser des études de sommeil d’un individu, et comportant des moyens de transmission des données acquises.
Néanmoins, ces dispositifs se contentent d’acquérir des paramètres physiologiques afin de les surveiller, mais ne permettent pas d’influencer l’équilibre de la balance sympatho-vagale. En particulier, ces dispositifs ne permettent pas de modifier l’activité des neurones en régulant les ondes cérébrales dans certaines régions du cerveau, afin d’induire un état spécifique du cerveau. Ils sont donc limités à un rôle de suivi, mais ne peuvent pas aider à réduire les risques cardiovasculaires et respiratoires.
Les médicaments peuvent être utilisés pour modifier le fonctionnement du cerveau. Néanmoins, les médicaments sont coûteux, doivent être pris à intervalles réguliers, et peuvent induire des effets secondaires indésirables pour l’individu.
Un but de l’invention est de proposer un casque permettant de modifier l’activité cérébrale et de rééquilibrer la balance sympathovagale d’un individu.
Un autre but de l’invention est d’améliorer le suivi d’un individu et la prévention de maladies, notamment de type neuro-vasculaires, neurodégénératives, neuromotrices et respiratoires.
Un autre but de l’invention est de permettre un suivi en temps réel et à domicile d’un individu portant ce casque.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un casque destiné à être porté par un individu de manière à améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale dudit individu, le casque étant caractérisé en ce qu’il comprend :
- un capteur d’acquisition de la saturation pulsée en oxygène,
- au moins une électrode d’acquisition d’une onde cérébrale,
- une unité de traitement configurée pour déterminer, à partir de données acquises par le capteur d’acquisition de la SpO2 et par l’au moins une électrode d’acquisition d’une onde cérébrale, une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale,
- au moins un transducteur configuré pour émettre une onde mécanique, une caractéristique de l’onde mécanique correspondant à la caractéristique déterminée par l’unité de traitement.
- un capteur d’acquisition de la saturation pulsée en oxygène,
- au moins une électrode d’acquisition d’une onde cérébrale,
- une unité de traitement configurée pour déterminer, à partir de données acquises par le capteur d’acquisition de la SpO2 et par l’au moins une électrode d’acquisition d’une onde cérébrale, une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale,
- au moins un transducteur configuré pour émettre une onde mécanique, une caractéristique de l’onde mécanique correspondant à la caractéristique déterminée par l’unité de traitement.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du casque décrit ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- l’onde mécanique destinée à être émise par l’au moins un transducteur est une onde acoustique ;
- l’onde mécanique destinée à être émise par l’au moins un transducteur est une onde binaurale ;
- la caractéristique d’onde mécanique acoustique ou binaurale est une fréquence ;
- l’onde mécanique destinée à être émise est transmise par conduction osseuse ;
- le casque comprend en outre un capteur de température ;
- ladite au moins une électrode d’acquisition est adaptée pour acquérir au moins une onde cérébrale parmi une onde alpha, une onde bêta, une onde gamma, une onde thêta, et une onde delta ;
- le casque comprend dix électrodes d’acquisition et deux transducteurs ;
- le casque comprend en outre un support apte à être positionné sur une tête d’un individu, le support étant configuré pour assurer le maintien du capteur d’acquisition de la SpO2, de l’au moins une électrode d’acquisition et de l’au moins un transducteur, le support comprenant une partie rigide et une partie élastique ;
- l’unité de traitement comprend des moyens de stockage adaptés pour stocker des données acquises pendant un intervalle de temps supérieur à un jour, de préférence supérieur à sept jours ;
- l’unité de traitement comprend des moyens de traitement du signal adaptés pour effectuer une analyse fréquentielle par ondelettes de la SpO2 acquise et de l’onde cérébrale acquise ;
- l’unité de traitement comprend un module de communication configuré pour communiquer avec un dispositif mobile via une liaison sans fil.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne également un système d’amélioration de l’équilibre de la balance sympatho-vagale d’un individu, comprenant un casque selon le premier aspect et un dispositif mobile avec lequel l’unité de traitement du casque est configurée pour communiquer.
Le dispositif mobile peut comprendre une interface de paramétrage adaptée pour paramétrer l’unité de traitement, et une interface de communication adaptée pour transférer des données via un réseau d’accès.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne également un procédé destiné à améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale d’un individu, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- une étape d’acquisition d’une saturation pulsée en oxygène par un capteur d’acquisition de la SpO2 et acquisition d’une onde cérébrale par au moins une électrode d’acquisition d’une onde cérébrale,
- une étape de détermination d’une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale, par une unité de traitement et à partir de données acquises pendant l’étape d’acquisition,
- une étape d’émission d’une onde mécanique par au moins un transducteur, une caractéristique de l’onde mécanique émise correspondant à la caractéristique déterminée pendant l’étape de détermination.
L’onde mécanique peut être une onde acoustique, voire une onde binaurale.
La caractéristique d’onde mécanique peut être une fréquence.
Selon un quatrième aspect, l’invention concerne également un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code pour l'exécution du procédé d’amélioration de l’équilibre de la balance sympatho-vagale selon le troisième aspect.
PRESENTATION DES FIGURES
D’autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d’exemple non limitatif, qui sera illustrée par les figures suivantes :
DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION
Un casque destiné à être porté par un individu de manière à améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale dudit individu est représenté à titre d’exemple non limitatif en figures 5 à 8. Le casque comprend :
- un capteur d’acquisition de la saturation pulsée en oxygène (SpO2) 22,
- au moins une électrode d’acquisition 21 d’une onde cérébrale,
- une unité de traitement 30 configurée pour déterminer, à partir de données acquises par le capteur d’acquisition de la SpO2 22 , par l’au moins une électrode d’acquisition 21 d’une onde cérébrale et le capteur d’acquisition de la température 24, une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale,
- au moins un transducteur 23 configuré pour émettre une onde mécanique, une caractéristique de l’onde mécanique correspondant à la caractéristique déterminée par l’unité de traitement 30.
- un capteur d’acquisition de la saturation pulsée en oxygène (SpO2) 22,
- au moins une électrode d’acquisition 21 d’une onde cérébrale,
- une unité de traitement 30 configurée pour déterminer, à partir de données acquises par le capteur d’acquisition de la SpO2 22 , par l’au moins une électrode d’acquisition 21 d’une onde cérébrale et le capteur d’acquisition de la température 24, une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale,
- au moins un transducteur 23 configuré pour émettre une onde mécanique, une caractéristique de l’onde mécanique correspondant à la caractéristique déterminée par l’unité de traitement 30.
Le casque est destiné à être utilisé par exemple par des individus à risque ou sujets à des maladies neuro-vasculaires ou cardio-respiratoires, des troubles neurologiques (dépressifs, troubles comportementaux ou moteurs), ou toute autre maladie susceptible d’être impactée par un équilibre entre l’activité des systèmes nerveux sympathique et parasympathique.
Le casque est destiné à être porté pendant des périodes de temps variables, qui peuvent être courtes ou longues. Par exemple, un individu peut porter le casque pendant des périodes de plusieurs minutes à plusieurs heures, voire jours, d’affilée. Le casque peut être portée de nuit et/ou de jour, quelle que soit l’état d’activité ou de sommeil de l’individu.
Un tel casque, lorsqu’il est mis en place au niveau d’une tête 1 de l’individu, permet d’acquérir les ondes cérébrales au niveau du crâne, soit à proximité de leur lieu d’émission, ce qui améliore la qualité et l’amplitude du signal acquis.
L’émission d’une onde mécanique dont une caractéristique dépend des données acquises permet d’équilibrer la balance sympatho-vagale, en influençant l’activité d’au moins un parmi le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique.
En effet, une telle émission d’onde mécanique permet d’implémenter un rétrocontrôle des ondes cérébrales : lorsqu’une variation d’une onde cérébrale est détectée par l’unité de traitement 30, celle-ci peut adapter la caractéristique de l’onde mécanique à émettre par les transducteurs 23 de sorte à rétablir l’équilibre de la balance sympatho-vagale. Rétablir l’équilibre de la balance sympatho-vagale contribue à améliorer la mémoire, à diminuer le stress, et à rétablir un bon rythme cardiaque.
Par exemple, lorsque l’unité de traitement 30 détecte une baisse d’une certaine onde cérébrale, ou détecte la présence d’une onde cérébrale non désirée, les transducteur 23 peuvent émettre l’onde mécanique appropriée afin de rétablir l’équilibre de la balance sympatho-vagale.
L’au moins une électrode d’acquisition 21 d’une onde cérébrale peut être tout électrode adaptée pour acquérir un signal d’électroencéphalogramme. Notamment, l’au moins une électrode d’acquisition 21 peut être adaptée pour acquérir au moins une onde cérébrale parmi une onde alpha, bêta, gamma, delta et/ou thêta.
L’au moins une électrode d’acquisition 21 peut être une électrode en silicone et carbone en forme de peigne. En variante, l’au moins une électrode d’acquisition 21 peut présenter toute autre matière et/ou forme adaptée pour acquérir l’onde cérébrale souhaitée.
Le casque peut comprendre plus de deux électrodes d’acquisition 21. Les électrodes 21 peuvent être réparties sur le casque selon tout agencement permettant une acquisition satisfaisante des ondes cérébrales. Les électrodes d’acquisition 21 peuvent être identiques ou différentes les unes des autres. Les électrodes 21 peuvent être reliées chacune à l’unité de traitement 30 par un câblage séparé, de sorte à assurer l’indépendance des mesures de chaque électrode d’acquisition 21.
Les lobes du cerveau sont illustrés schématiquement en figure 4, et comprennent le lobe frontal 11, le lobe pariétal 12, le lobe temporal 13, le lobe occipital 14 et le cervelet 15. Les électrodes d’acquisition 21 peuvent être mises en place au niveau au moins d’un lobe 11, 12, 13, 14, 15 du cerveau. En particulier, les électrodes 21 peuvent être mises en place au niveau au moins du lobe frontal 11, du lobe pariétal 12 et du lobe occipital 14, de sorte à capter les signaux issus de ces lobes 11, 12, 14.
Le capteur d’acquisition de la saturation pulsée en oxygène (SpO2) 22, qui correspond au taux de saturation en oxygène dans le sang, peut être un capteur d’oxymètre de pouls, ou tout autre capteur adapté pour mesurer une saturation pulsée en oxygène.
Un oxymètre de pouls mesure la SpO2 par l’émission de deux lumières, par exemple de lumières rouge et infrarouge, et la mesure de leur absorption par le flux pulsatile.
Une SpO2 trop faible peut provoquer des problèmes respiratoires comme l’asthme ou la broncho-pneumopathie chronique obstructive, et être corrélée à l’apnée du sommeil. Par ailleurs, la mesure de la SpO2 permet d’obtenir une courbe de photopléthysmographie. A partir de la période des pulsations de l’onde photopléthysmographique, la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) et le rythme cardiaque peuvent être estimés. La mesure de la SpO2 peut donc représenter une alternative à l’électrocardiogramme, moins contraignante que ce dernier et moins coûteuse à mettre en œuvre, pour déterminer la VFC. Par ailleurs, la mesure de la SpO2 peut être réalisée en temps réel, sans nécessiter un déplacement de l’individu dans un cabinet médical.
En variante, le casque peut comprendre plusieurs capteurs d’acquisition de la SpO2 22, ou tout autre moyen permettant d’acquérir un paramètre physiologique à partir duquel la VFC peut être estimée.
Le casque peut également comprendre un ou plusieurs capteurs de température 24, adaptés pour acquérir une température. Le suivi et la mesure de cette variable est nécessaire afin de déceler des troubles de la régulation de la température dus par exemple à un dérèglement du centre de la thermorégulation qui est sous la dépendance de l’hypothalamus, une structure du système nerveux central située sur la face ventrale de l'encéphale.
Le corps humain a une température relativement constante, aux alentours de 37°c, à quelques degrés près. Ce n'est que dans des situations pathologiques et/ou particulières que la température dépasse sa valeur normale. Ainsi, une variation anormale de la température pourrait indiquer un déséquilibre au niveau du système nerveux autonome, car c’est ce système qui contrôle les fonctions automatiques (végétatives) du corps, comme la régulation de la température, la pression sanguine, le fonctionnement de la vessie, la sudation, etc. Une variation anormale de la température pourrait donc être un indicateur d’une mauvaise homéostasie, c’est-à-dire d’un mauvais équilibre au sein de l’organisme, d’une dysautonomie. L’acquisition de la température peut par exemple servir à déterminer la phase du sommeil dans lequel l’individu se trouve à un moment donné.
Le casque peut comprendre une ou plusieurs batteries permettant d’alimenter les différents éléments du casque, tels que le capteur d’acquisition de la SpO2 22, la ou les électrodes 21, l’unité de traitement 30 et le transducteur 23.
Ainsi qu’illustré à titre d’exemple non limitatif en figure 3, l’unité de traitement 30 peut comprendre un processeur 31, adapté notamment pour assurer de manière autonome l’acquisition et le traitement des signaux. Le processeur 31 peut présenter une vitesse d’exécution adaptée pour traiter les signaux acquis en temps réel. Ainsi, le casque permet un suivi en continu des données acquises, améliorant ainsi la prévention et la qualité du suivi de l’individu.
L’unité de traitement 30 peut être configurée pour communiquer avec le capteur d’acquisition de la SpO2 22, l’au moins une électrode d’acquisition 21, l’au moins un transducteur 23, et le capteur de température 24 lorsque celui-ci est présent. Ainsi, les données acquises sont transmises à l’unité de traitement 30, qui peut alors les analyser.
L’unité de traitement 30 peut comprendre en outre des moyens de stockage 32 adaptés pour stocker des données acquises pendant un intervalle de temps supérieur à une heure, de préférence supérieur à un jour, de préférence supérieur à sept jours. Ainsi, le casque peut être porté pendant de longues périodes de temps, et l’unité de traitement 30 peut analyser et garder en mémoire des données acquises et traitées correspondant à ces longues périodes de temps.
L’unité de traitement 30 peut comprendre en outre un amplificateur 34 adapté pour amplifier les signaux électriques cérébraux acquis. Une telle amplification augmente le niveau d’amplitude des signaux, ce qui permet d’améliorer la qualité de leur traitement.
L’unité de traitement 30 peut comprendre en outre un filtre 33, tel qu’un filtre passe haut et/ou un filtre passe bas. Ainsi, le signal acquis peut être filtré de manière analogique, ce qui améliore sa qualité sans provoquer de perte d’informations. Le signal peut ensuite être converti pour être traité par l’unité de traitement 30.
L’unité de traitement 30 peut comprendre en outre un module de chiffrage 36, adapté pour chiffrer les données acquises et/ou les données analysées. Ainsi, la confidentialité des données de l’individu est protégée.
L’unité de traitement 30 peut en outre comprendre un module de communication 35 configuré pour communiquer avec un dispositif mobile 40. La communication avec le dispositif mobile 40 peut se faire via une liaison filaire avec contact ou via une liaison sans fil, par exemple une liaison Wifi ou Bluetooth. Ainsi, les données acquises et/ou analysées par l’unité de traitement 30 peuvent être transmises en temps réel à un dispositif mobile 40. La possibilité de communiquer via une liaison avec contact, telle qu’une liaison filaire, permet de communiquer y compris en cas d’indisponibilité du réseau Wi-fi ou Bluetooth, lorsque la communication par liaison sans fil est impossible.
Le dispositif mobile 40 peut être par exemple une tablette, un smartphone, un ordinateur et ou un dock intelligent.
Le dispositif mobile 40 peut comprendre une interface de paramétrage adaptée pour paramétrer l’unité de traitement 30. Par exemple, une application peut être installée sur le dispositif mobile 40 pour assurer un paramétrage facile et à distance de l’unité de traitement 30.
Le dispositif mobile 40 peut comprendre en outre une interface de communication adaptée pour transférer des données via un réseau d’accès 41. Par exemple, les données acquises peuvent être transférées vers un hébergeur de données de santé agréé HAS.
Le dispositif mobile, en particulier le dock intelligent peut en outre comprendre une station de rechargement des batteries du casque. Le dock intelligent peut en outre acquérir les données du casque pour alimenter les algorithmes mis en place par l’unité de traitement 30.
L’unité de traitement 30, en particulier le processeur 31, peut comprendre des moyens de traitement du signal adaptés pour effectuer une analyse temporelle et/ou fréquentielle des données acquises. Le traitement du signal peut être effectué en temps réel.
L'analyse fréquentielle est une méthode mathématique permettant d’étudier les oscillations des ondes en fonction de leur fréquence, le signal représentant la variation d’un paramètre physique porteur d’une information.
En particulier, les moyens de traitement du signal peuvent être adaptés pour effectuer une analyse fréquentielle par ondelettes de la SpO2 acquise et/ou de l’onde cérébrale acquise. Une ondelette est une oscillation en forme d’onde qui se désintègre rapidement et dont la moyenne est nulle. Contrairement aux sinusoïdes, qui s'étendent à l'infini, une ondelette existe pour une durée limitée. L’analyse par ondelettes permet une décomposition spectrale locale dans l'espace ou dans le temps. Les deux principales transformations de l'analyse par ondelettes sont les transformations d'ondelettes continues (CWT) et discrètes (DWT). L’ondelette peut être choisie en fonction de l’application pour laquelle elle est utilisée.
L’analyse par ondelettes permet d’analyser avec précision des signaux non limités dans le temps, ce qui est le cas des signaux acquis par le casque. En effet, celui-ci est destiné à être porté par l’individu pendant plusieurs heures d’affilée, les données acquises présentent donc une durée illimitée à l’échelle du traitement du signal.
Par ailleurs, l’analyse par ondelettes donne une représentation temps-fréquence avec l’emplacement précis des transitions, c’est-à-dire qu’elle permet de déterminer avec précision le moment de changements brusques dans les signaux traités, qui correspondent à des variations soudaines dans les données acquises.
En variante ou en outre, l’unité de traitement 30 peut comprendre des moyens de traitement du signal adaptés pour effectuer une analyse de la SpO2 acquise et/ou de l’onde cérébrale acquise par une méthode de transformée de Fourier, par une méthode de mesure de l’entropie, par une méthode d’analyse non linéaire des fluctuations, par une méthode autorégressive, par un redressement de l’onde cérébrale par comparaison, par une méthode de différentiation, et/ou par toute autre méthode d’analyse envisageable.
Les résultats de l’analyse de la VFC présentent notamment les quatre composants spectraux suivants :
- Les hautes fréquences, entre 0,15 et 0,4 Hz, indicatrices principalement de l’activité parasympathique.
- Les basses fréquences, entre 0,04 et 0,15 Hz, indicatrices principalement de l’activité sympathique.
- Les très basses fréquences, entre 0,0033 et 0,04 Hz, indicatrices principalement des mécanismes de régulation à long terme.
- Les ultra basses fréquences, entre 0 et 0,0033 Hz.
- Les hautes fréquences, entre 0,15 et 0,4 Hz, indicatrices principalement de l’activité parasympathique.
- Les basses fréquences, entre 0,04 et 0,15 Hz, indicatrices principalement de l’activité sympathique.
- Les très basses fréquences, entre 0,0033 et 0,04 Hz, indicatrices principalement des mécanismes de régulation à long terme.
- Les ultra basses fréquences, entre 0 et 0,0033 Hz.
Le processeur 31 peut, en variante ou en outre, comprendre des moyens d’analyse d’une variabilité de la fréquence cardiaque à partir d’une courbe de pléthysmographie obtenue à partir de la SpO2 acquise, l’analyse de la pléthysmographie contribuant à déterminer une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale.
En variante ou en outre, l’unité de traitement 30 peut comprendre des moyens adaptés pour analyser les données acquises sur la base d’algorithmes d’apprentissage et de prédiction, de type machine learning et deep learning. En effet, avec le progrès de l’informatique, l’analyse des signaux EEG peut passer par le machine et deep learning. L’intelligence artificielle permet d’améliorer la précision, la robustesse et la rapidité des algorithmes . La classification avec le deep learning s’est révélée un succès dans la détection des crises, la charge de travail mentale, les stades du sommeil, la reconnaissance des émotions. L’intelligence artificielle permettra entre autres de diagnostiquer, de monitorer et/ou d’agir sur l’épilepsie, les troubles cognitifs (par exemple les difficultés de mémorisation), les troubles moteurs (par exemple la dyskinésie post-traumatique), les troubles neurologiques (par exemple la dépression), les troubles respiratoires obstructifs ou encore les troubles du rythme cardiaque.
Le casque permet d’équilibrer la balance sympatho-vagale par le rétrocontrôle des ondes cérébrales. Ce rétrocontrôle est effectué par le biais de l’émission d’une onde mécanique par les transducteurs 23.
L’onde mécanique destinée à être émise par les transducteurs 23 peut être une onde acoustique. En particulier, l’onde peut être une onde électroacoustique, qui correspond à la conversion par les transducteurs 23 d’un signal électrique en onde acoustique. En particulier, l’onde émise par les transducteurs 23 peut être une onde binaurale. La caractéristique d’onde mécanique peut être une fréquence. En variante, l’unité de traitement 30 pourrait déterminer une ou plusieurs caractéristiques d’onde mécanique à émettre en fonction des données acquises. Par exemple, l’unité de traitement 30 pourrait déterminer une ou plusieurs caractéristiques d’une onde mécanique à émettre parmi une fréquence, une amplitude, une phase, une valeur moyenne, une forme ou toute autre caractéristique envisageable.
Le casque peut comprendre deux transducteurs 23, adaptés pour assurer la diffusion d’ondes acoustiques, en particulier d’ondes en particulier d’ondes binaurales. Plusieurs ondes mécaniques de caractéristique différentes peuvent être émises par chaque transducteur 23. Par exemple, les deux transducteurs 23 peuvent émettre chacun une onde mécanique présentant une caractéristique, par exemple une fréquence, différente.
L’écoute d’ondes binaurales de fréquences données permet d’équilibrer la balance sympatho-vagale en régulant le système nerveux, et par conséquent entraine de nombreux bienfaits sur la santé physique, mentale et émotionnelle, et agit sur la dysautonomie au niveau cardiaque, respiratoire et vasculaire.
L’utilisation d’un rétrocontrôle par l’émission d’ondes binaurales permet de stimuler l’émission par le cerveau d’ondes cérébrales telles que les ondes alpha, béta, gamma, delta, et/ou thêta, ce qui a pour effet de modifier l’état cérébral de l’individu.
L’utilisation de sons binauraux repose sur le fait que, lorsque deux signaux de fréquences proches mais différentes sont rapportés à chacune des oreilles d’un individu, le cerveau détecte les différences entre les fréquences et essaye de réconcilier ces dernières, en créant un troisième signal appelé son binaural, qui est égal à la différence entre les deux fréquences.
Ainsi, lorsque deux ondes sonores de fréquence différentes sont captées par le cerveau, celui-ci est amené à résonner en harmonie avec la différence de fréquence, ce qui a pour conséquence d’induire la mise en activité de certaines zones cérébrales. Le choix des fréquences des ondes mécaniques émises permet donc de stimuler simultanément diverses parties du cerveau et de synchroniser les deux hémisphères, ce qui peut induire chez un individu une grande variété d’états (concentration, relaxation, meilleures performances attentionnelles et mnésiques, traitement des émotions et une diminution de l'anxiété, etc.). Par ailleurs, le système nerveux communiquant avec tous les autres systèmes du corps (hormonal, immunitaire, etc.), le corps entier est impacté par ce changement d’état du cerveau.
Les sons binauraux :
- entre 8 et 13 Hz, induisent la production d’ondes alpha par le cerveau.
- entre 13 Hz et 30 Hz, de préférence entre 16 Hz et 24 Hz, induisent la production d’ondes bêta par le cerveau.
- supérieurs à 30 Hz, de préférence supérieurs à 35 Hz, induisent la production d’ondes gamma par le cerveau.
- entre 0,1 à 4 Hz, de préférence entre 1 Hz et 4 Hz, induisent la production d’ondes delta par le cerveau.
- entre 4 et 8 Hz, induisent la production d’ondes thêta par le cerveau.
- entre 8 et 13 Hz, induisent la production d’ondes alpha par le cerveau.
- entre 13 Hz et 30 Hz, de préférence entre 16 Hz et 24 Hz, induisent la production d’ondes bêta par le cerveau.
- supérieurs à 30 Hz, de préférence supérieurs à 35 Hz, induisent la production d’ondes gamma par le cerveau.
- entre 0,1 à 4 Hz, de préférence entre 1 Hz et 4 Hz, induisent la production d’ondes delta par le cerveau.
- entre 4 et 8 Hz, induisent la production d’ondes thêta par le cerveau.
Ainsi, dans le cas d’un casque comportant deux transducteurs 23, la fréquence des sons binauraux émis par chacun des transducteurs 23 peut être adaptée en fonction des ondes cérébrales à induire dans le cerveau, correspondant à des états cérébraux différents. Le système nerveux est alors régulé et la balance sympatho-vagale équilibrée grâce à l’émission de ces sons binauraux.
Par exemple, l’écoute de sons de sons binauraux de fréquence alpha, c’est-à-dire induisant la production d’ondes alpha par le cerveau, peut contribuer à réduire le stress, par une réduction du niveau de cortisol, induisant ainsi un état de relaxation chez l’individu. La tension artérielle est naturellement abaissée, la circulation sanguine est améliorée et les processus de guérison du corps sont plus efficaces pour réparer et prévenir.
L’écoute de sons binauraux de fréquence gamma peut contribuer à stimuler les connexions entre les neurones, et peuvent améliorer les capacités notamment de mémoire à long terme.
L’écoute de sons binauraux de fréquence delta peut contribuer à favoriser la somnolence pour induire un sommeil profond et réparateur.
L’écoute de sons binauraux de fréquence thêta peut contribuer à améliorer la concentration et la créativité, et à réduire le stress ainsi que les émotions négatives.
Par ailleurs, les sons binauraux peuvent contribuer à augmenter la production par le corps de catécholamines, une hormone fortement associée à une meilleure mémoire, de sérotonine, de DHEA, qui réduit l'impact des maladies et du vieillissement, et d’endorphines.
La transmission des sons binauraux peut se faire directement par les oreilles. L’organe auditif est composé de l’oreille externe, composée du pavillon et du conduit auditif, de l’oreille moyenne, composée d’osselets et du tympan, et de l’oreille interne, composée de la cochlée et du nerf auditif. Le son émis, correspondant à une oscillation ou une vibration de l’air constituée d’alternances sinusoïdales de compression et de dépression, passe d’abord par l’oreille externe et l’oreille moyenne. Les osselets transmettent les vibrations de la membrane tympanique à la cochlée dans l’oreille interne. La cochlée est reliée au nerf auditif, qui transmet les sons au cerveau via une action en pression de l’onde sur une membrane basilaire.
En variante, l’onde mécanique émise peut être transmise par conduction osseuse. En particulier, l’énergie sonore peut être apportée à la cochlée par conduction osseuse de la vibration sonore par les os du crâne. La vibration est alors transmise par la cavité crânienne. Cette transmission implique les trois divisions de l’oreille, soit par compression-décompression directement à la cochlée, soit par un mécanisme inertiel par l’intermédiaire de l’oreille moyenne. Le son transmis par conduction osseuse produit un mouvement des ondes sur la membrane basilaire similaire à celui du son conducteur d'air.
La transmission des sons binauraux par conduction osseuse permet d’éviter de mettre à contribution le tympan. Ainsi, l’utilisation du casque ne risque pas d’endommager le tympan, et le casque peut être utilisé y compris par des personnes présentant un tympan endommagé, ou qui ne sont pas à même d’entendre des sons propagés par les oreilles. Par ailleurs, la conduction osseuse permet à un individu porteur du casque de continuer à entendre les sons provenant de son entourage extérieur, ce rend le port du casque moins contraignant.
Le casque peut comprendre un support 50 apte à être positionné sur la tête 1 d’un individu, le support 50 étant configuré pour assurer la mise en place du capteur d’acquisition de la SpO2 22, de l’au moins une électrode d’acquisition 21, de l’au moins un transducteur 23, et du capteur de température 24 lorsque celui-ci est présent. En particulier, le support 50 peut assurer la mise en place d’une ou plusieurs électrodes d’acquisition 21 en un ou plusieurs endroits du crâne de l’individu, la mise en place du capteur d’acquisition de la SpO2 22 à proximité d’une oreille de l’individu, et la mise en place du capteur de température 24 à proximité d’une autre oreille de l’individu. Le support 50 peut également assurer la mise en place de l’au moins un transducteur 23 de part et d’autre de la tête de l’individu à proximité d’une oreille.
Le support 50, illustré à titre d’exemple en figures 5 à 8, peut comprendre une partie rigide 51, une partie élastique 52 et/ou un réseau 53.
La partie rigide 51 du support 50 peut assurer le rôle d’armature du casque et de mise en place d’une ou de plusieurs électrodes 21 du casque. La partie rigide 51 peut être décomposée en deux parties rigides disposées chacune de part et d’autre d’un axe médian de la tête 1 de l’individu portant le casque, l’axe médian séparant la moitié droite et la moitié gauche de la tête 1 de l’individu.
Chaque partie rigide 51, ainsi qu’illustré à titre d’exemple en figures 7, 8 et 10, peut avoir une forme sensiblement de Y, et être destinée à être disposée sensiblement au-dessus et à l’avant de l’oreille de l’individu portant le casque, à proximité de celle-ci. La partie rigide 51 peut reposer sur l’oreille, ce qui contribue à sa mise en place sur la tête 1 de l’individu.
En variante, ainsi qu’illustré à titre d’exemple en figure 11, la partie rigide 51 peut être formée d’un seul tenant et reposer sur les oreilles de l’individu. La partie rigide 51 comprend alors une portion avant, par exemple en forme de bande, s’étendant entre les deux oreilles à proximité du front de l’individu, une portion arrière, par exemple en forme de bande, s’étendant entre les deux oreilles à proximité de l’arrière du crâne de l’individu, ainsi qu’une portion de liaison, située entre les portions avant et arrière et épousant sensiblement la forme du haut de l’oreille de l’individu, afin d’assurer la mise en position et le maintien du casque sur la tête de l’individu.
La partie élastique 52 du support 50 peut comprendre une ou plusieurs bandes élastiques pouvant s’adapter à la tête 1 d’un individu. La ou les bandes élastiques peuvent faire office de serre-tête pour mettre en place le casque, tout en garantissant un confort à l’individu porteur du casque. La ou les bandes élastiques peuvent être conductrices, par exemple via la technologie de l’électronique imprimée, afin d’assurer une continuité électrique entre les différents composants du casque. Par exemple, la partie élastique 52 peut comprendre deux, trois ou quatre bandes élastiques.
Dans l’exemple illustré en figures 7 et 8, une première bande élastique relie les premières branches des Y des deux parties rigides 51, et est disposée à proximité du front de l’individu. Une deuxième bande élastique relie les deuxièmes branches des Y des deux parties rigides 51, et est disposée sensiblement au niveau du sommet du crâne de l’individu. Une troisième bande élastique est disposée à proximité de la nuque de l’individu, vers l’arrière du crâne.
Dans l’exemple illustré en figure 10, les première et deuxième bandes élastiques reliant les première et deuxième branches des Y des deux parties rigides 51 sont disposées à proximité du sommet du crâne de l’individu, respectivement à l’avant et à l’arrière du sommet du crâne. Une troisième bande élastique est disposée à proximité du front de l’individu, et une quatrième bande élastique est disposée à proximité de la nuque de l’individu.
Dans l’exemple illustré en figure 11, la partie élastique 52 comprend deux bandes élastiques 52, disposées à proximité du sommet du crâne de l’individu, respectivement à l’avant et à l’arrière du sommet du crâne. Les deux bandes élastiques 52 sont disposées entre les portions avant et arrière de la partie rigide 51.
En variante, la partie élastique 52 peut comprendre toute autre forme ou disposition et nombre de bandes élastiques permettant la mise en place du support 50 et d’un ou plusieurs éléments du casque sur la tête 1 d’un individu portant le casque. Le casque peut comprendre une partie rigide 51 et ne pas comprendre de partie élastique 52. Par exemple, le casque peut comprendre une armature rigide apte à s’adapter à différentes formes de têtes 1, ou le casque peut présenter une armature rigide non réglable, et être disponible en plusieurs tailles différentes. En variante encore, l’ensemble du support 50 peut être élastique, afin de s’adapter au mieux à la morphologie du crâne de l’utilisateur.
Le réseau 53 peut être adapté pour mettre en place différents éléments du casque. Le réseau 53 peut s’étendre au contact du crâne, au niveau d’un ou de plusieurs lobes du cerveau. En particulier, le réseau 53 peut être disposé de sorte à recouvrir le crâne de l’individu, depuis le haut de son front jusqu’au haut de sa nuque.
Le réseau 53 peut comporter plusieurs liens mis en place entre les parties rigide 51 et élastique 52 du support 50, les liens se croisant et pouvant être reliés ensemble au niveau de nœuds. Les liens peuvent être rigides ou élastiques. Les électrodes d’acquisition 21, capteur d’acquisition de la SpO2 22 et transducteurs 23 peuvent être positionnées au niveau des nœuds du réseau 53, et/ou au niveau des parties rigide 51 et élastique 52 du support 50.
La partie élastique 52, la partie rigide 51 et le réseau 53 peuvent présenter des dimensions adaptées pour que, lorsque le casque est porté par un individu, les électrodes 21 exercent sur le crâne de l’individu une pression suffisante pour assurer un contact avec les cheveux ou la peau de l’individu. Par ailleurs, le casque peut assurer un positionnement des électrodes 21 avec une tolérance d’environ 10 cm, de préférence d’environ 1 cm.
De préférence, les matériaux utilisés pour le casque sont des matériaux biocompatibles.
Le casque peut comprendre une rangée centrale, une ou plusieurs rangées périphériques intérieures disposées de manière symétrique par rapport à l’axe médian, et une ou plusieurs rangées périphériques extérieures disposées de manière symétrique par rapport à l’axe médian, à l’extérieur des rangées périphériques intérieures.
Les électrodes d’acquisition 21 peuvent être disposées sur certaines rangées seulement ou sur toutes les rangées, une rangée pouvant comprendre une ou plusieurs électrodes d’acquisition 21. Les électrodes d’acquisition 21 peuvent être disposées de manière symétrique par rapport à l’axe médian, au niveau de nœuds du réseau 53.
Le casque peut comprendre deux unités de traitement 30, situées de part et d’autre de l’axe médian, chaque unité étant intégrée dans une armature en forme de Y.
Dans un premier mode de réalisation, le réseau 53 comprend quatre rangées périphériques intérieures et deux rangées périphériques extérieures. Les rangées périphériques intérieures sont disposées de manière symétrique par rapport à l’axe médian, entre la rangée centrale et les rangées extérieures. Le casque comprend dix électrodes d’acquisition 21, deux transducteurs 23, un capteur d’acquisition de la SpO2 22 et un capteur de température 24. Le capteur d’acquisition de la SpO2 22, le capteur de température 24 et les transducteurs 23 sont situés de part et d’autre de l’axe médian au niveau du sommet du crâne, à proximité des rangées périphériques extérieures.
Dans un deuxième mode de réalisation, illustré à titre d’exemple non limitatif en figures 5 et 6, le réseau 53 comprend une rangée centrale, deux rangées périphériques intérieures, et deux rangées périphériques extérieures. Le casque comprend huit électrodes d’acquisition 21. Chaque rangée périphérique intérieure comprend une électrode 21 disposée sensiblement au niveau de l’avant du crâne, une électrode 21 disposée sensiblement au niveau du sommet du crâne et une électrode 21 disposée sensiblement au niveau de l’arrière du crâne, et chaque rangée périphérique extérieure comprend une électrode 21 disposée à proximité d’une oreille. Le casque comprend également deux transducteurs 23, un capteur d’acquisition de la SpO2 22 et un capteur de température 24. Chaque transducteur 23 est situé de part et d’autre de l’axe médian de la tête 1, sensiblement au niveau l’arrière du crâne d’un individu portant le casque, à proximité de sa nuque. Le capteur d’acquisition de la SpO2 22 et le capteur de température 24 sont situés de part et d’autre de l’axe médian au niveau du sommet du crâne, à proximité des rangées périphériques extérieures.
En variante, toute autre disposition des éléments du casque est envisageable. En particulier, des électrodes d’acquisition 21 peuvent être présentes en un nombre supérieur ou inférieur, une ou plusieurs électrodes 21 peuvent être situées sur la rangée centrale, une ou plusieurs électrodes 21 peuvent être disposées au niveau des parties rigide 51 ou élastique 52, et/ou les électrodes 21 peuvent ne pas être disposées symétriquement par rapport à l’axe médian.
Un procédé destiné à améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale d’un individu, illustré à titre d’exemple en figure 9, comprend les étapes suivantes.
Dans une première étape E1, une saturation pulsée en oxygène (SpO2) est acquise par un capteur d’acquisition de la SpO2 22, une onde cérébrale est acquise par au moins une électrode d’acquisition 21 d’une onde cérébrale et la température est acquise par un capteur d’acquisition de la température 24. Ces paramètres physiologiques sont représentatifs d’un état du système nerveux autonome.
Dans une deuxième étape E2, une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale est déterminée par une unité de traitement 30 à partir de données acquises pendant l’étape d’acquisition.
Dans une troisième étape E3, une onde mécanique, en particulier une onde acoustique, en particulier une onde binaurale, est émise par au moins un transducteur 23, une caractéristique de l’onde mécanique émise correspondant à la caractéristique déterminée pendant l’étape de détermination.
L’onde mécanique émise est adaptée pour rétroagir sur le système nerveux autonome (SNA), de manière à modifier l’état cérébral de l’individu pour équilibrer sa balance sympatho-vagale. La modification de l’état cérébral peut également engendrer une modification de l’activité cardiaque tendant à diminuer les risques cardio-respiratoires de l’individu.
L’étape de détermination d’une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale peut comprendre une étape d’analyse fréquentielle de la SpO2 acquise et/ou de l’onde cérébrale acquise. En particulier, l’analyse peut être une analyse fréquentielle par ondelettes.
L’étape E2 de détermination d’une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale peut comprendre une étape d’analyse d’une variabilité de la fréquence cardiaque à partir d’une pléthysmographie obtenue à partir de la SpO2 acquise par capteur d’acquisition de la SpO2 dans l’étape d’acquisition E1.
Le procédé peut comprendre en outre une étape de transmission des données vers un dispositif mobile 40.
D’autres modes de réalisation peuvent être envisagés et une personne du métier peut facilement modifier les modes ou exemples de réalisation exposés ci-dessus ou en envisager d’autres tout en restant dans la portée de l’invention.
Claims (11)
- Casque destiné à être porté par un individu de manière à améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale dudit individu, le casque étant caractérisé en ce qu’il comprend :
- un capteur d’acquisition de la saturation pulsée en oxygène (SpO2) (22),
- au moins une électrode d’acquisition (21) d’une onde cérébrale,
- une unité de traitement (30) configurée pour déterminer, à partir de données acquises par le capteur d’acquisition de la SpO2 (22) et par l’au moins une électrode d’acquisition (21) d’une onde cérébrale, une caractéristique d’onde mécanique adaptée pour améliorer l’équilibre de la balance sympatho-vagale,
- au moins un transducteur (23) configuré pour émettre une onde mécanique, une caractéristique de l’onde mécanique correspondant à la caractéristique déterminée par l’unité de traitement (30). - Casque selon la revendication 1, dans lequel le transducteur (23) est configuré pour émettre une onde binaurale, et dans lequel la caractéristique d’onde mécanique binaurale est une fréquence.
- Casque selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre un capteur de température (24).
- Casque selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel ladite au moins une électrode d’acquisition (21) est configurée pour acquérir au moins une onde cérébrale parmi une onde alpha, une onde bêta, une onde gamma, une onde thêta, et une onde delta.
- Casque selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant dix électrodes d’acquisition (21) et deux transducteurs (23).
- Casque selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre un support (50) apte à être positionné sur une tête (1) d’un individu, le support (50) étant configuré pour assurer le maintien du capteur d’acquisition de la SpO2 (22), de l’au moins une électrode d’acquisition (21) et de l’au moins un transducteur (23), le support (50) comprenant une partie rigide (51) et une partie élastique (52).
- Casque selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel l’unité de traitement (30) comprend des moyens de stockage (32) adaptés pour stocker des données acquises pendant un intervalle de temps supérieur à un jour, de préférence supérieur à sept jours.
- Casque selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’unité de traitement (30) comprend des moyens de traitement du signal adaptés pour effectuer une analyse fréquentielle par ondelettes de la SpO2 acquise et de l’onde cérébrale acquise.
- Casque selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel l’unité de traitement (30) comprend un module de communication (35) configuré pour communiquer avec un dispositif mobile (40) via une liaison sans fil.
- Système d’amélioration de l’équilibre de la balance sympatho-vagale d’un individu, comprenant un casque selon l’une des revendications 1 à 9 et un dispositif mobile (40) avec lequel l’unité de traitement (30) du casque est configurée pour communiquer.
- Système selon la revendication 10, dans lequel le dispositif mobile (40) comprend une interface de paramétrage adaptée pour paramétrer l’unité de traitement (30), et dans lequel le dispositif mobile (40) comprend en outre une interface de communication adaptée pour transférer des données via un réseau d’accès (41).
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