Suivi à distance de patients dialysés

Chanliau Jacques, Charpillet FrançoisJob Patrick

ALTIR – LORIA / INRIA – Gambro

ObjectifObjectif

Réalisation d’un système de télésurveillanceadapté aux malades insuffisants rénaux

– traités par hémodialyse en particulier dans des unités d’autodialyse

– traitès par dialyse péritonéaleSuivi des greffés

ProblématiqueProblématique

insuffisance rénale chronique – dysfonctionnement des reins– perte des facultés d’épuration de l’organisme– atteinte de la régulation hydrique – accumulation dans le sang de toutes les

impuretés et toxines normalement éliminées dans l’urine

2 grandes thérapeutiques supplétives : – dialyse péritonéale – hémodialyse

GénéralitésGénéralités

Exemples de risques graves – œdèmes aigus du poumon – risques cardio-vasculairesNécessité d'un suivi régulier– prévenir

Dialyse pDialyse pééritonritonééalealeutiliser le péritoine comme membrane filtranteremplir la cavité abdominale par un liquide– qui se chargera des impuretés– nécessaire de placer un cathéter dans l’abdomen

2 grandes variantes– dialyse péritonéale continue ambulatoire (DPCA)

échange effectué manuellement par gravitation– dialyse péritonéale automatisée (DPA)

utiliser une machine pour injecter et extraire le liquide– effectuées au domicile des patients– normalement 1 visite mensuelle du néphrologue

HHéémodialysemodialysethérapeutique la plus répandue en Francefiltrer le sang par circulation extra corporelle dans une machine – 3 fois par semaine

soit dans un centre hospitaliersoit hors centre surveillé par une infirmière (autodialyse)

– autodialyse absence d'un suivi médical régulier

– limite leur développement malgré les énormes avantages (qualitédu traitement, compatibilité avec une vie familiale, sociale et professionnelle acceptable, coût)

PartenairesPartenaires

ALTIR– Association Lorraine pour le Traitement de

l'Insuffisance RénaleSociété Diatelic SA– Start-up nancéenne

Société Gambro– Leader dans le matériel de dialyse

LORIA INRIA Lorraine au travers de l’équipe MAIA

InternetCommunication sécurisée

InternetCommunication sécurisée

Architecture du système Diatélic en Architecture du système Diatélic en 20052005

patient

• alertes• suivi des malades• envoi de messages

• fiches journalières• réception de messages

Médecintraitant

Médecin néphrologu

Système Expert

SERVEUR SECURISE

base de données

système expert

accès sécurisé

système d’alertescontrôle qualité

pancarte

messagerie

Diatélic HD : suivi des centres Diatélic HD : suivi des centres d’d’autodialysesautodialyses

InternetCommunication sécurisée

InternetCommunication sécurisée

Enregistrement quotidien des donnéesEchanges de messages avec les médecinsRésultats biologiquesPrescriptions de dialyse

Unités d’autodialyseUnités d’autodialyse

suivi quotidien à l’aide :de la visualisation de donnéesdes diagnostics du système

intelligentdes alertes triées selon l’urgencedu service de messagerieModification des prescriptionsBiologieDonnées machine

Centre de soinsCentre de soins

Patients

Infirmières

Patients

Infirmières

Système Expert

SERVEUR SECURISE

Hémadial

Le problème principal

La quantité d’information : – éviter d’être débordé par la masse des

donnéesnécessité d’un SYSTEME AUTOMATIQUE de détection des risques d ’hyper-hydratationdétection des patients qui nécessitent attention

– analyse du Système d’Aide à la Décisionen fonction de l ’évolution des données saisies adaptée à chaque cas particulier

Inconvénient des systèmes à Inconvénient des systèmes à base des fourchettesbase des fourchettes

Système expert HDSystème expert HD

contrôle qualité permanentcontrôle qualité permanent

Etude clinique d’évaluation 2000Etude clinique d’évaluation 2000--20022002

Étude prospective randomisée controlée monocentrique

30 nouveaux patients en DPCA randomisés en 2 groupes:– Groupe Contrôle (n=15): suivi « classique » de DPCA– Groupe « Diatelic » (n=15): suivi par télémédecine

Équipés dans les 30 jours suivant le début de la DPCA à domicile

Période de suivi: 2 ans

Résultats

PÉRIODE DE SUIVI DIATELIC CONTRÔLEp (Mann-

Whitney)

Nbre de patients hospitalisés 10 11

taux moyen d'hospitalisation (j/an) 11±15 21±36 0,91

Groupe «Groupe « ContrôleContrôle »: évolution poids et TA»: évolution poids et TA

100

98

96

94

92

90

88

86

+3

+2

+1

0

–1

–2

–3

Tension artérielleMoyenne (mmHg)

Evolution duPoids (Kg)

inclusion Fin d ’étudePériode d ’observation

P=0,026

NS

Groupe «Groupe « DiatélicDiatélic »: évolution poids et TA»: évolution poids et TA

100

98

96

94

92

90

88

86

+3

+2

+1

0

–1

–2

–3

Tension artérielleMoyenne (mmHg)

Evolution duPoids (Kg)

inclusion Fin d ’étudePériode d ’observation

NS

P=0,0029

Confirmation de l’amélioration du contrôle de l’état d’hydratation

départ maintenant différence

Poids 65,73 Kg 65,28 Kg - 0,45

Tension Artérielle 9,52 cmHg 8,88 cmHg - 0,64Moyenne

Confirmation de la diminution des hospitalisations• Avant Diatelic, taux moyen d’hospitalisation des patients en DP:

19 jours / an par patient (EPIREL 1997-1999).21 jours / an par patient (données de l’étude pilote 2002)20 jours / an par patient (RDPLF 2005 données nationales)

• Actuellement, en cours d’expérimentation, taux moyen d’hospitalisation 2003-2005:

10,8 jours / an par patient 5,3 jours / an pour des causes liées à la DP

Cause des hospitalisations Nombre de jours %

Trouble de l’hydratation 36 5 %Péritonite 137 17 %Autre cause liée à la DP 97 12 %Autre cause sans rapport avec la DP 476 60 %Non renseigné 44 6 %Total 790 100 %

Importance de la messagerieImportance de la messagerie

Spécialiste/Patient

Spécialiste/Généraliste

140

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0Janv. 2003 Janv. 2004 Janv. 2005 Janv. 2006

Patients N=142

IDE Libérales N=50Généralistes N=52

Evolution en lorraine du nombre d’utilisateurs (cumul)

N° personnes équipées

Diatélic au quotidien: un système interactif et vivantDonnées au 22/11/2005 – 148 semaines de fonctionnement

• Nombre de connexions:- 27 979 de la part des patients - 4 256 de la part des néphrologues- 447 de la part des généralistes

• 39 963 journées de DP saisies,correspondant à une moyenne de 27,17 fiches / mois-patient

• 5 361 messages au total- néphrologue patient (N = 5 200)- néphrologue généraliste (N = 123)- généraliste patient (N = 21)- néphrologue néphrologue (N = 17)

• temps de réponse moyen à un message- 19h53 = réponse du néphrologue à une question du patient

Point de vue de l’industriel Point de vue de l’industriel GambroGambro

Système expert qui permet le traitement des données stockées et ainsi faire gagner du temps au médecin.

– Ce qui se traduit en terme industriel par une avancée technologique avec un bénéfice pour l'utilisateur.

Preuve que l'utilisation des moyens informatiques de calculs et de communication peut fonctionner

– Ce qui se traduit en terme industriel par une compétence technologique au bénéfice de l'utilisateur ,en ces temps de recherche d'économie ,de réseau partagé...

Preuve que notre matériel peut être intégré dans cette approche globale de système expert (Hémodialyse).

Pour un industriel être le premier à exploiter une avancée constitue un avantage concurrentiel, ce qui peut permettre à notre socièté de montrer que nous restons leader dans ce domaine de la santé.

Le système expertLe système expertExemple de l’hémodialyseExemple de l’hémodialyse

Objectifs du système expertObjectifs du système expert

Donner la même qualité de soin aux dialysés traités dans les centres d’auto-dialyse que dans les centres médicalisésFocalisation dans un premier temps sur l’adéquation du poids secPerspectives sur le suivi du dosage de l’Erythropoïétine (EPO)Définir un système d’alerte

HypothèsesHypothèses

Il est possible d’évaluer l’adéquation du poids sec sur quelques paramètres simples :– Poids avant et après séance – Tensions avant et après séance– Ultrafiltration, ultrafiltration horaire

A terme d’autres capteurs– Hémoscan– Balance impédance

Question poséeQuestion poséeÉtant donné :

Calculer :

CommentComment

Construire un modèle permettant d’expliquer ce qu’on observe par rapport au processus de dialyse

GraisseMuscles

Eau

Tension

Poids

Quel modèleQuel modèleNon pas un modèle physique de la dialyse

Mais un modèle qualitatif d’un système dynamique ayant un pouvoir explicatif pour le praticien

Milieu cellulaire interstitiel sang

Quel modèle : HistoriqueQuel modèle : Historique

Systèmes à base de règles

Processus décisionnels de Markov

Réseaux bayésiens dynamiques

Systèmes à base de règlesSystèmes à base de règles

Poids < PSaprès la dialyse

Tension normale en fin de séance

Poids sec trop haut

ET

Hypertensioninhabituelle

Pas de prise de poids anormalement importante

Poids sec trop haut

ET

Poids en fin de séance > PS

Poids sec trop basUF Horaire trop importante

Tension basse en fin de dialyse

OU

Tension debout≠

Tension couché

Poids sec trop basUF Horaire trop importante

OU

C’est un processus dont les lois d’évolution sont modélisées sous forme d’un automate probabiliste dont chaque état est un état possible du processus(hydratation correcte,…)

Qu’est ce qu’un processus décisionnel Qu’est ce qu’un processus décisionnel de Markov partiellement observable ?de Markov partiellement observable ?

Ce processus est caché car on ne connaît pas l’état xt dans lequel il se trouve à un instant donné.

Mais il est partiellement observable. On observe yt. (poids tension)

PS

Hap Hav

Pap Pav

TavTap HtOavHtOap

UFTUFH

Réseau Réseau bayésienbayésien dynamiquedynamique

Séance nSéance n-1Séance n-2PS1

Hap1 Hav1

Pap1 Pav1

Tav1Tap1 HOav1HOap1

UFT2UFH2

PS

Hap Hav

Pap Pav

TavTap HOavHOap

UFTUFH

ActPs2 ActPs1 ActPs

PS2

Hap2 Hav2

Pap2 Pav2

Tav2Tap2 HOav2HOap2

UFT1UFH1

Réseau Réseau bayésienbayésien dynamiquedynamique

ConclusionConclusion

Un système opérationnel pour l’hémodialyse et la dialyse péritonéaleBayabox : Une boite à outils réutilisable pour la gestion des réseaux bayésiens :– l’algorithme d’inférence exacte JLO pour les

variables discrètes,– l’algorithme d’inférence exacte JLO pour les

variables continues,– l’algorithme EM pour l’apprentissage des

paramètres pour les réseaux discrets et hybrides.