Soutenance mémoire
L’arrivée à des âges avancés de la génération du « baby-boom » et l’allongement de la durée de vie dû principalement aux progrès de la médecine et des conditions de vie, font croître la part relative de la population âgée en France et de manière plus générale, dans les sociétés modernes. Ce constat a donné lieu à de très nombreuses études démographiques. Au 1er janvier 2012, la France comptait environ 65 millions d’habitants dont 17,6% de 65 ans et plus, soit près de 11,5 millions de personnes. Ce chiffre a augmenté de 22,6% en 10 ans (depuis 2002). 23,5 millions de personnes âgées de plus de 60 sont prévus pour 2060 soit une augmentation de 80% en 50 ans [1]. Ce vieillissement global et rapide de la population entraîne une augmentation de la population des personnes âgées, quelquefois dépendantes, ce qui implique une hausse des soins réguliers et permanents. Les coûts de prise en charge deviennent rapidement considérables.
D’importantes réflexions dans le monde de la santé sont menées pour tenter, par la voie de l’innovation technologique et de l’organisation médicale, d’apporter des améliorations aux pratiques existantes. Sur les questions d’organisation et de pratique des soins, l’informatisation des actes médicaux est sûrement une source de progrès : on attend de ces avancées une plus grande réactivité de l’Administration et une plus grande efficacité des Soins cliniques, notamment par le développement d’un dossier médical largement partagé. L’ouverture à la Télémédecine peut aussi constituer une piste de progressions avec des améliorations décisives dans des situations d’isolement ou pour faire face aux difficultés liées aux déserts médicaux en zones rurales.
Problématique liée au vieillissement de la population
Quelques chiffres
Le vieillissement de la population dans le monde est un phénomène inédit dans l’histoire de l’humanité et pratiquement irréversible [16]. D’après une étude du département des affaires économiques et sociales de l’ONU [17], le nombre de personnes âgées (60 ans et plus) devrait atteindre 21% de la population mondiale d’ici 2050. Avec une croissance moyenne de 2,4% par an, leur nombre devrait dépasser celui des jeunes. C’est déjà le cas de certains pays développés comme le Japon depuis 1998. Ce phénomène de vieillissement résulte d’un mouvement démographique lié aux progrès médicaux et socioculturels qui se traduit par une augmentation de la durée de vie (46 à 66 ans durant ce dernier siècle [18]). La proportion de la population âgée vivant en Europe est de 16% [1] de la population totale européenne. L’Europe occupe la première position devant l’Asie (6,7% de l’effectif total). En 2010, les personnes âgées constituaient 17,4 % de la population de l’Union Européenne dont la moyenne d’âge était de 41 ans [19]. Le taux de personnes âgées devrait continuer d’augmenter de façon significative au cours des prochaines décennies avec l’arrivée à un âge avancé de la génération « baby-boom». L’Allemagne est le pays qui a le taux de séniors le plus élevé et l’Irlande possède le taux le plus faible en Europe. La France fait partie des pays européens qui continuent de vieillir. La moyenne d’âge est actuellement de 42 ans (Figure 1), et elle devrait passer à 43,6 ans d’ici 2040, selon les derniers chiffres de l’Insee. 23% de la population est âgée de plus de 60 ans et ce taux va continuer à croître jusqu’en 2035. Au-delà de cette date, la croissance de la population devrait augmenter à un rythme plus modéré et sera plus sensible aux effets de la mortalité [20]. La durée de vie devrait alors atteindre 91 ans pour les femmes et 86 ans pour les hommes d’ici 2060.
La dépendance
La dépendance est définie comme l’incapacité totale ou partielle d’une personne âgée à accomplir certains actes essentiels de la vie quotidienne, sans l’aide d’une tierce personne. Cette définition est basée sur les critères institutionnels et scientifiques cités ci-dessous [21][22] :
● Critères de dégradation des fonctions physiques (ex : marcher), sensorielles (ex : voir), ou cognitives (ex : s’orienter). La dépendance est fonction non seulement de l’état de santé de la personne mais aussi de son environnement matériel.
● Critères de limitation d’activités, qui doivent être évalués par rapport à la capacité de la personne à effectuer ses activités de la vie quotidienne (AVQ ou ADL en anglais pour Activity of Daily Living).
● Critères de besoin d’aide ou d’assistance.
Il y a donc plusieurs grilles règlementaires qui sont utilisées pour mesurer la dépendance des personnes âgées. Parmi celles-ci, on trouve la grille française AGGIR (Autonomie Gérontologique Groupes Iso-Ressources), qui évalue la capacité de la personne âgée à effectuer seule, 10 activités essentielles dites discriminantes (se lever, s’habiller, se déplacer, etc). Parmi ces critères discriminants, notons deux activités à caractère cognitif : la cohérence et le « savoir se situer » dans le temps. A partir de cette évaluation, les individus sont classés en 6 groupes GIR « Groupes Iso-Ressources », de GIR 1 à GIR 6 [22] :
● GIR 1 et GIR 2 correspondent aux personnes totalement dépendantes qui ont perdu leur autonomie mentale, corporelle, locomotrice et sociale : Elles nécessitent une assistance permanente pour accomplir leurs activités du quotidien,
● GIR 3 et GIR 4 correspondent à la dépendance moyenne,
● GIR 5 et GIR 6 correspondent à la non dépendance.
L’allocation personnalisée d’autonomie (APA), créée en 2002, est destinée aux personnes âgées de 60 ans et plus, résidant à domicile ou en établissement spécialisé et confrontées à des situations de perte d’autonomie. Elle permet la prise en charge d’aides et de services diversifiés. Les quatre premiers Groupes Iso Ressources (GIR 1 à GIR 4) donnent droit à l’APA [23]. 61% des bénéficiaires de l’APA vivent à domicile.
A la fin du trimestre 2011, la France comptait 1 203 000 personnes âgées dépendantes (GIR 1- GIR 4) dont 733 000 à domicile. Leur nombre devrait doubler d’ici 2060. Toutefois, cette croissance, qui est liée à l’augmentation de la population de plus de 80 ans, aura tendance à diminuer au-delà de 2045, avec la disparition en proportion importante des premières générations du « baby-boom [24] ». Dans un tel contexte, en tenant compte des dépenses sociales liées à leur prise en charge, les personnes âgées dépendantes vont peser lourdement sur les personnes en âge de travailler (15-64) provoquant des incidences prévisibles sur la croissance économique, l’épargne, l’investissement, la consommation, le marché du travail et le financement des retraites (Figure 2). En 2010, les dépenses liées à la dépendance étaient estimées à 34 milliards d’euro [25]. Pour l’avenir, le défi est de maintenir les personnes âgées à domicile. Ce maintien devrait permettre non seulement un meilleur accompagnement (environnement habituel) mais aussi une diminution des coûts de prise en charge en établissements spécialisés et ainsi des conditions de travail améliorées pour les personnels soignants. Des politiques nouvelles doivent donc être définies et mises en œuvre pour permettre ces évolutions des systèmes de santé, notamment en intervenant en amont de la dépendance. Ces politiques sont [25] :
● Développer la prévention de la perte d’autonomie tout au long de la vie en visant un vieillissement « en bonne santé » de la population,
● Adapter l’habitat et le cadre de vie aux évolutions démographiques,
● Soutenir les innovations technologiques au service de l’autonomie.
La fragilité
La fragilité chez les personnes âgées est un concept émergent développé aux Etats-Unis [2] et repris en France par le Gérontopôle du CHU de Toulouse. Elle est définie comme un état de vulnérabilité consécutif à une diminution des réserves fonctionnelles des multiples systèmes physiologiques composant l’organisme [26]. Fried et al considèrent la fragilité comme un syndrome clinique caractérisée par :
● La perte de poids involontaire,
● La baisse de la dépense calorifique hebdomadaire (kcal/semaine),
● L’affaiblissement physique (force de préhension),
● La baisse de la vitesse de marche,
● La baisse d’activité physique.
A partir de ces critères, on peut identifier trois états de la personne [2] : robuste (pas de critère ), pré-fragile (1 ou 2 critères) et fragile (3 critères ou plus). La plupart des gérontologues considèrent que la fragilité est un état précoce de la dépendance ou de la perte d’autonomie [2][27][28][29]. Cependant aujourd’hui, il n’existe pas de définition institutionnelle de ce syndrome [30]. Dans ce cadre, le travail décrit dans ce manuscrit vise à proposer un outil de surveillance et de détection de situations critiques, il cible à la fois :
● Les personnes âgées dites « fragiles » vivant à leur domicile « GIR 4-GIR 5 » et qui présentent des risques de chute et d’hospitalisation : le but est alors de faciliter leur maintien à domicile « en bonne santé »,
● Les personnes déjà à un stade avancé de dépendance « GIR 1-GIR 3 » ou déjà atteintes par une maladie du vieillissement (Alzheimer) et résidant en institution : l’objectif est alors de les surveiller afin de réduire les risques d’accidents.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 Les systèmes de télésurveillance et de détection de situations critiques chez les personnes âgées : problématique et état de l’art
1. Introduction
2. Problématique liée au vieillissement de la population
2.1. Quelques chiffres
2.2. La dépendance
2.3. La fragilité
3. Exigences techniques et éthiques des systèmes de télésurveillance
4. Etat des connaissances et des pratiques
4.1. Les systèmes de télésurveillance de la mobilité
4.2. Système de télésurveillance de la mobilité en « indoor »
4.3. Les systèmes de télésurveillance Outdoor
5. Travaux du LAAS
5.1. Projet PROSAFE
5.2. Projet OURSES
6. Synthèse des travaux présentés
7. Verrous à résoudre
7.1. Ouverture vers l’Outdoor
7.2. Mise en œuvre sur site réel
7.3. La validation clinique et industrielle
8. Conclusion
Chapitre 2 Conception d’une architecture de système de télésurveillance
1. Introduction
2. Démarche de conception
3. Modélisation fonctionnelle de Homecare
3.1. Contexte du système Homecare
3.2. Cas d’utilisation du système Homecare
3.3. Diagramme de séquence rapporté au cas d’utilisation principal
4. Choix technologiques
4.1. Réseau de capteurs utilisé
4.2. Architecture de communication
4.3. Principe de la localisation
4.4. Architecture logicielle de Homecare
5. Détection de la déviation comportementale
5.1. Notion de trajectoire-déplacement
5.2. Phase 1 : Regroupement par type de déplacement
5.3. Phase 2 : Apprentissage non supervisé
5.4. Phase 3 : Calcul des seuils d’alertes
6. Conclusion
Chapitre 3 Une modélisation auto-adaptative pour la détection de la déambulation et l’errance
1. Introduction
2. La problématique de surveillance Outdoor
3. Architecture logique
3.1. Les cas d’utilisation
3.2. L’exploitation des données
4. Architecture physique de BéA
5. Architecture logicielle
6. Proposition d’une solution de détection d’errance auto-adaptative (Modèle personnalisé)
6.1. Phase d’apprentissage
6.2. Phase de diagnostic
7. Conclusion
Chapitre 4 Validation de concept : expérimentations et évaluation
1.Introduction
2. Déploiement en situation réelle de Homecare
2.1. Plan d’installation du réseau de capteurs
2.2. Interfaces de visualisation et de gestion
3. Participants
4. Résultats des expérimentations
4.1. Déviation comportementale
4.2. Activité nocturne
4.3. Détection de chute
4.4. Détection de fugue
4.5. Détection d’errance et de fugue pour les personnes fragiles (BéA)
5. Evaluation clinique des résultats de Homecare
5.1. Procédure d’évaluation
5.2. Interprétations cliniques des résultats
6. Fiabilité d’utilisation de Homecare
6.1. Acceptabilité du patch
6.2. Un suivi en temps réel
6.3. Une consultation en temps différé
7. Intérêt global de Homecare
8. Modèle économique de Homecare
9. Conclusion
Conclusion générale
Références
