Monitoring cardio apnée du sommeil

Présentation du projet

Zoom sur l'apnée du sommeil

Qu'est-ce que l'apnée du sommeil ?

Le syndrome d'apnées-hypopnées obstructives du sommeil (SAHOS), appelé également apnée du sommeil, est un trouble du sommeil occasionné par des pauses respiratoires.
Ce syndrome se caractérise par la survenue d’épisodes anormalement fréquents d’interruptions (apnées) ou de réductions (hypopnées) de la respiration durant le sommeil. Ces pauses de respiration durent de 10 à 30 secondes, voire plus, se produisent au moins 5 fois par heure de sommeil et peuvent se répéter une centaine de fois par nuit. Elles sont dues à des obstructions répétées complètes ou partielles des conduits respiratoires de l'arrière-gorge (voies aériennes supérieures) survenant au cours du sommeil.
Cette réduction ou interruption de la ventilation pendant le sommeil provoque un manque en oxygène. Le cerveau réagit et la personne se réveille pour reprendre sa respiration. Ces éveils sont de courte durée : on parle de « micro-éveils » dont la personne n'a pas conscience.
En France, l’apnée du sommeil touche 4 % de la population.

Quelles sont ses conséquences ?

Ce syndrome provoque de nombreuses conséquences à court terme et à long terme. La nuit, l'apnée du sommeil provoque un sommeil très perturbé, saccadé et de mauvaise qualité avec des ronflements et des reprises respiratoire bruyante. Cela conduit donc ensuite à une qualité de vie réduite avec notamment des somnolences diurnes, une irritation constante et une baisse des capacités cognitive (concentration, mémorisation, etc...).
Bien que ces conséquences soit déjà très dérangeantes. Des conséquences à long termes s'installe en cas de non traitement de cette apnée nocturne. En effet, celle-ci augmente les risques de troubles cardiovasculaires et métaboliques comme le syndrome métabolique, l'hypertension, les troubles du rythme cardiaque, l'athérosclérose et le diabète de type 2. Cela peut ensuite conduire à des risques d'accident cardiovasculaire pouvant conduire à un décès prématuré.
Heureusement, ces conséquences sont majoritairement réversible en cas de traitement de l'apnée du sommeil. Cependant, pour cela, nous devons tout d'abord détecter l'apnée du sommeil.
Cela nous donne notre problématique : Comment détecter l'apnée du sommeil de façon ambulatoire et économe ?

Moyens de détection de l'apnée du sommeil

Les moyens de détection par les professionnels de santé

Lors de la consultation médicale, le médecin propose au patient de tenir un agenda du sommeil où il écrira ses horaires de sommeil, Par ailleurs, il peut rechercher un ou des obstacles sur les voies aériennes au cours d' un examen ORL. Enfin, en cas de suspection de l'apnée du sommeil le médecin peut demander une polygraphie ventilatoire nocturne. Afin de confirmer le diagnostique, la polygraphie ventilatoire nocturne enregistre sur une durée d’au moins 6 heures l’électrocardiogramme, le débit d'air entrant et sortant par les narines ainsi que la saturation du sang en oxygène.

Cette solution présente de nombreux inconvénients. Premièrement, les machines utilisées lors de la polygraphie ventilatoire nocturne sont très onéreuses (3000€ en moyenne) Deuxièmement, elles obligent le patient à se rendre à l’hôpital ce qui peut représenter un obstacle de taille pour certains. Troisièmement ces machines prennent de la place au sein de l’hôpital à l’heure où les professionnels s’alarment et se plaignent du manque de place et de lits à l’hôpital.

Les moyens de détection ambulatoire

En raison de ces inconvénients, les leaders actuels du marché, la société ResMed, a mis au point l’ApneaLink, un dispositif portable de dépistage de l’apnée du sommeil. Il permet d’enregistrer 4 signaux d’information : le débit respiratoire, la saturation en oxygène du sang, le pouls et la présence de ronflements.
Cependant, l’ApneaLink présente encore des lacunes. En effet, de nombreux patients se plaignent de la gêne occasionnée par les fils de mesure du flux respiratoire.

Par ailleurs, son manque d’ergonomie est également source d’insatisfaction chez les utilisateurs. Ce manque d’ergonomie se manifeste par l’encombrement lié à la ceinture que doit porter le patient durant toute la nuit. Celle-ci est très épaisse car elle supporte tous les capteurs et empêche donc le patient de dormir confortablement dans une position autre que sur le dos. Enfin, son prix exorbitant (2200€) est source d’inégalité sociale puisqu’il n’est pas à la portée de tout le monde de se payer un tel appareil.

Notre solution

Principe général

Nous voulons détecter l'apnée du sommeil en regardant le taux d'oxygène dans le sang du patient. En effet, celui-ci varie de 94 à 100 % chez un humain normal pendant la nuit. Ainsi, une diminution de ce taux en dessous de 94% signifierai que le patient a arrêté de respirer et en mesurant cela pendant toute la nuit et en le comparant avec un humain normal, nous détecterons une probable apnée du sommeil.

Besoins en matériel

• Un oxymètre :

L'oxymètre doit pouvoir transmettre ses données à un ordinateur (ou plus tard un Arduino) par un câble, par une carte SIM ou par Bluetooth.

• Un Arduino :

Pour traiter les données recueilli par l'oxymètre

Avancement du projet

Matériel utilisé

Nous avons tout d'abord décidé d'utiliser un Arduino UNO pour sa petite taille et sa capacité de stockage (nous avons en effet besoin de stocker les informations d'une nuit entière)

Principe de base

Nous sommes parti du principe de base que le taux d'oxygène dans le sang (SP02) baissait pendant une apnée du sommeil, pouvant aller jusqu'à 70% sur les cas les plus sévères.