La détection automatique de chute, principes physiques

La chute des séniors : un véritable problème de santé publique

400 000 personnes de plus de 65 ans chutent chaque année en France, induisant directement plus de 10 000 décès. Il s’agit de la première cause de mortalité de cette tranche d’age.

Aussi, avoir chuté une fois multiplie le risque de tomber à nouveau par 20 !

Chaque année, les chutes frappent :

  • 35 % des personnes de 65 à 79 ans
  • 45 % des personnes de 80 à 90 ans
  • 55 % des personnes de plus de 90 ans*.

Les conséquences immédiates d’une chute sont souvent lourdes :

  • Fracture du col du fémur avec risque important de perte d’autonomie.
  • Plaies, luxations, fractures et contusions diverses.
  • Éventuelle perte de connaissance.

Si la personne qui a chuté n’est pas secourue rapidement, son état de santé peut vite devenir catastrophique :

  • Risque d’hypothermie en particulier l’hiver.
  • Risque de déshydratation et dénutrition.
  • Risque d’hémorragie en cas de plaie.
  • Risque de phlébite, d’embolie pulmonaire, d’escarres liés à l’immobilité prolongée.
  • Risque de crises de panique ou d’angoisse.
Couple de retraités devant paysage brumeux

Comment éviter les chutes ?

Symbole "attention au risque de chute"

La prévention est fondamentale. Les pièces à risque sont la salle de bain, la cuisine, les escaliers et les couloirs. Il faut réaliser un travail d’analyse du domicile du sénior et traiter les problèmes :

  • Éliminer les tapis et tout objet ou fil électrique au sol.
  • Poser des barres d’appui robustes au mur de la douche et des toilettes.
  • Doter d’une rampe tous les escaliers, même ceux d’une seule marche.
  • Augmenter l’éclairage des pièces.
  • Vérifier le revêtement de sol qui ne doit pas être glissant.
  • Toujours porter des chaussures avec semelles antidérapantes.
  • Installer des tapis antidérapants dans la douche ou la baignoire.
  • S’assurer du bon rangement des chemins de circulation.

En quoi un objet connecté est-il utile en cas de chute ?

Comme nous l’avons vu, le seul véritable remède à la chute est sa prévention. Malgré cela, lorsqu’une personne chute, il faut impérativement minimiser le temps d’intervention des secours. Vous connaissez peut être dans votre entourage un sénior vivant seul qui est resté plusieurs heures voire plusieurs jours par terre après avoir chuté. Cette situation est à éviter à tout prix.

Nirbi peut répondre à cette exigence. Deux cas se présentent :

  • La personne ayant chuté est toujours consciente et appui sur le bouton SOS de Nirbi. Ses proches sont avertis et lui envoient les secours. L’avantage d’une alerte lancée par la victime elle même est que celle-ci va pouvoir décrire exactement son état et les aidants parfaitement y répondre.
  • La personne ayant chuté a perdu connaissance. Dans ce cas, le détecteur automatique de chute de Nirbi reconnaitra la situation de chute et appellera automatiquement les aidants.

Nirbi est actuellement un des seuls dispositifs à détecter les chutes en tous lieux, y compris à l’extérieur de son domicile.

Ambulance des pompiers

Détecteur de chute : bracelet montre ou pendentif ?

Femme portant un pendentif Nirbi au cou

Notre équipe d’ingénieurs a passé des mois à se poser la question. Nous avons choisi le médaillon et voici pourquoi :

  • D’un point de vue biomécanique, le détecteur de chute doit être au plus près de la partie du corps à protéger et donc à monitorer de manière prioritaire : la tête. Le pendentif remporte le comparatif sur ce point.
  • Afin de pouvoir détecter si la victime se relève ou pas, le retour à la verticalité doit être vérifié. Un bracelet montre ne permet pas cela car le poignet prend toutes formes de positions dans l’espace. Le pendentif, lui, est naturellement vertical sur la poitrine en situation de posture droite.
  • Les fausses alertes doivent être réduites. Tout choc non significatif doit être évité. Or, un bracelet montre est susceptible de détecter un coup de poing sur une table ou le choc d’une portière de voiture que l’on claque en l’accompagnant de sa main. Le pendentif suit mieux les mouvements significatifs du corps.

Principes physiques de la détection de chute

Il convient de ne pas confondre plusieurs notions de physique :

  • la chute libre d’un corps est le mouvement, dans le vide, d’un objet uniquement soumis à la pesanteur. Pour les terriens que nous sommes, elle s’applique aussi à la chute d’un objet dans l’atmosphère, les frottements avec l’air pouvant généralement être négligés.
  • le choc mécanique, épilogue inévitable d’une chute, intervient lorsque le corps (ou une partie du corps) subit une brusque variation de vitesse. A l’instant du choc, le corps subit un Dirac d’accélération : une accélération très forte pendant un temps très court.

Plusieurs détecteurs de chute détectent simplement le choc à l’aide d’un accéléromètre. Cependant, nous avons considéré cette technique non fiable car donnant de nombreux faux-positifs. En effet, la vie quotidienne est remplie de chocs mécaniques, souvent anodins : déplacements à pied, déplacements en voiture, fermeture brusque d’une portière. Un simple pas est un petit choc !

Chez Nirbi, nous avons décidé de détecter la cause du choc : la chute libre en elle-même. Pour cela, nous avons ressorti des équations bien connues des mécaniciens :

Formule mathématique

Ainsi, Nirbi déclenche l’algorithme de détection d’alarme s’il détecte une chute libre (zéro G) pendant au moins le temps nécessaire à parcourir 20 cm, soit environ 200 ms. S’en suit après un traitement intelligent afin d’éliminer les faux déclenchements…

Laboratoire avec microscope

Les secrets de l'algorithme de Nirbi

Bouteille d'Azote liquide

Comme nous concevons nous-même l’algorithme de nos produits, nous maitrisons parfaitement son fonctionnement et pouvons vous livrer ses secrets.

Nirbi utilise un accéléromètre 3 axes comme détecteur de chute. Celui-ci mesure d’une part la condition de chute libre (zéro G) et d’autre part l’accélération de la pesanteur. En effet, la mesure de la gravité terrestre nous permet d’obtenir l’angle du pendentif dans un référentiel terrestre et d’en déduire la posture du porteur et sa verticalité.

Regardez plutôt :

Algorithme de détection de chute de Nirbi
  1. La fonction doit être activée dans la configuration de Nirbi. Ceci s’effectue grâce à l’application smartphone.
  2. Le soupçon de chute est déclenché par une mesure de chute libre sur plus de 20 cm par l’accéléromètre. Un signal sonore avertit alors le porteur.
  3. 10 secondes sont attendues après la détection de chute libre afin d’attendre la fin de la chute. Ensuite, Nirbi enregistre pendant 20 secondes les mouvements et la verticalité du médaillon tout en émettant un signal sonore continu. La verticalité est considérée acquise après 6 secondes consécutives de posture droite.
  4. Après les 20 secondes, Nirbi déclenche l’alerte (SMS + appels téléphoniques) si le retour de verticalité n’a pas été détecté ou si aucun retour de mouvement n’a été enregistré.
Cet algorithme a été mis au point en collaboration avec des ergothérapeutes.
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