Plateforme Bluetooth pour les équipements de télémédecine

Plateforme Bluetooth pour les équipements de télémédecine

Dans le cadre de ses activités de recherche appliquée et innovante, l’équipe des Systèmes Embarqués du CETIC a développé une plateforme embarquée de taille réduite et de basse consommation, dotée de communication sans fil de type Bluetooth. Le projet s’intitule WAND (Wireless Adaptable Networking Device). Ce système offre des capacités intéressantes de prototypage dans de nombreuses applications, en particulier dans le domaine de la télémédecine.

Plateforme Bluetooth pour les composants médicaux

La télémédecine

Beaucoup de maladies chroniques nécessitent une surveillance quotidienne. La télémédecine consiste en l’utilisation des télécommunications et des technologies de l’information pour permettre l’accès aux informations médicales, la prestation de soins et la supervision des patients à distance. En pratique, il s’agit de recueillir, organiser et partager les informations cliniques requises afin d’évaluer l’état du patient, de faire un suivi, de poser un diagnostic, etc.

Les besoins

En télémédecine, un besoin relatif aux appareils médicaux s’affirme: ils doivent permettre la communication à distance aux médecins les mesures et relevés effectués sans aucune intervention de la part de l’utilisateur. L’utilisation de ces appareils ne requiert aucune connaissance particulière, ce qui limite ainsi le nombre de manipulations liées à la transmission de la mesure. Idéalement cette opération doit rester totalement transparente pour l’utilisateur. L’intérêt est évidemment de mieux fiabiliser la transmission des données (en limitant les interventions) et aussi éviter de rendre l’utilisation de ces appareils complexe afin de limiter les erreurs et contribuer à une meilleure acceptation par les utilisateurs.
La plupart des appareils communicants actuels nécessitent à un moment donné une intervention de l’utilisateur soit :

  • pour établir une connexion physique ;
  • pour valider l’envoi ;
  • pour paramétrer la connexion ;
  • pour utiliser un software sur PC.

Par ailleurs, au niveau des appareils communicants sans fil présents sur le marché, il s’agit souvent d’un remplacement de câble qui n’offre aucune intelligence (possibilité de programmation, de configuration évoluée, de formatage de l’information, etc.) dans le processus de communication de la mesure.

L’apport du CETIC

C’est en partant de cette constatation que l’équipe de Systèmes Embarqués du CETIC a eu l’idée de développer le projet WAND : une plateforme légère de taille réduite et de basse consommation offrant des possibilités de communication sans fils bluetooth, d’implémentation de traitement spécifique et d’interfaçage via des entrées sorties adaptées.

1. Structure du WAND

La plateforme WAND est constituée:

  • d’une carte mère composée de l’étage de gestion de l’alimentation raccordé à une pile de type AAA, des entrées-sorties et interfaces servant à la programmation, à la configuration et à l’intégration avec des modules externes.
  • d’un Module Bluetooth: ce module implémente à la fois la pile software Bluetooth et un processeur capable d’exécuter une application utilisateur. Il s’agit de la partie intelligente qui permettra de communiquer en série avec des appareils, de s’adapter à leurs protocoles spécifiques, de formater les données et de s’interfacer avec des appareils de communication Bluetooth (téléphones portables, PDA, gateways bluetooth, etc.).

2. Applications

La plateforme WAND a permis de rapidement mettre en œuvre des prototypes de démonstration pour appareils médicaux en les dotant de facultés de communications intelligentes sans fil.
Le CETIC travaille en collaboration avec la société Vitaltronics (http://www.vitaltronics.be/) pour adapter la plate-forme WAND à certains plusieurs appareils de mesure médicale.

Le CETIC a aussi mis en œuvre un schéma original de communication avec le portail télémédecine de la société Vitalsys (http://www.vitalsys.be/) en développant sur la plateforme WAND l’application d’interfaçage avec les appareils médicaux et de communication vers ce portail.
Le fonctionnement peut être représenté comme ceci:

Un appareil médical (spiromètre, glucomètre, coagumètre,...) peut, grâce au WAND, transmettre ses mesures vers un serveur (voir exemple plus bas). Le médecin peut consulter à tout moment les données de ses patients par Internet. Une alerte (email, SMS,...) peut être envoyée si les mesures dépassent les normes fixées. Les réalisations en cours concernent des Glucomètres et des Coagumètres.

Exemple du Glucomètre:

L’utilisateur effectue une prise de mesure ordinaire avec le Coagumètre via l’insertion de tigette et le dépôt d’une goutte de sang. Une fois la mesure effectuée, l’utilisateur éteint son appareil (autrement l’appareil s’éteindra tout seul après un certain temps). Entre temps, le module WAND s’est allumé et est resté en attente de la dernière mesure. Aussitôt que le Coagumètre s’éteint, le WAND va rechercher dans son entourage un GSM dont le bluetooth est activé. Une fois la connexion établie avec le GSM, le WAND récupère la mesure ainsi que les informations de date et d’identification depuis le Coagumètre, puis rédige un SMS avec ces informations selon un certain formatage, l’envoi au serveur de Vitalsys et s’éteint.

Tout ce processus se déroule de façon automatique et sans aucune intervention de l’utilisateur. Quelques instants plus tard, la mesure est consultable sur le serveur.

L’intelligence qu’apporte le WAND se manifeste sous les aspects suivants :

  • la gestion par software de son alimentation sur base d’évènements externes: le WAND détecte l’allumage de l’appareil médical, se met en attente de fin de mesure, et s’éteint à la fin du processus de communication sans nécessiter d’intervention externe ;
  • la flexibilité d’adaptation aux différents protocoles de communications des appareils médicaux au niveau software mais aussi au niveau hardware ;
  • la possibilité d’effectuer un formatage spécifique des données en vue de leur communication au serveur ;
  • la possibilité de configuration et paramétrage évolués de la connexion sans fil bluetooth.

L’application implémentée dans le WAND a été conçue de façon modulaire et elle supporte désormais l’interfaçage avec divers appareils médicaux et divers modèles de GSM bluetooth.