Définition de la problématique

Les maladies chroniques sont des maladies de longue durée qui évoluent progressivement, ne disparaissent pas spontanément, et ne peuvent généralement pas être traitées complètement [8]. Les maladies chroniques se réfèrent normalement aux maladies dégénératives aux conséquences irréversibles comme le cancer, le diabète, les maladies cardiovasculaires, l’hypertension artérielle, la maladie d’Alzheimer, les maladies respiratoires chroniques, et les maladies musculosquelettiques. La prévalence des maladies chroniques est en hausse constante, en raison de la croissance démographique, ainsi que du vieillissement de la population, permis, à son tour, par les progrès significatifs des moyens de diagnostic et thérapeutiques. Selon les projections, d’ici 2020, les maladies chroniques représenteront près des trois quarts des décès dans le monde [9]. Les personnes touchées par telles maladies ont besoin de traitements à long terme sous la surveillance continue de différents fournisseurs de soins de santé (infirmières, médecins, membres de la famille, prestataires de services sociaux), ce qui est coûteux en temps et en argent, et pose de nouveaux défis aux organisations de soins de santé [10]. La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est une maladie respiratoire évitable et maitrisable. Les personnes atteintes de la MPOC ont de la difficulté à respirer, ce qui peut entraîner un essoufflement et une sensation de fatigue [11].

Au début de la maladie, les personnes atteintes de la MPOC peuvent se sentir essoufflées lorsqu’elles font de l’exercice physique. Au fur et à mesure que la maladie avance, le patient peut avoir des difficultés à expirer ou même à inspirer. La personne atteinte d’une MPOC présente une de deux conditions – bronchiolite obstructive ou d’emphysème – ou une combinaison des deux. En 2014-2015, le taux de prévalence de la MPOC au Canada était de 11,8%, alors que le nombre de patients augmente constamment depuis 20 ans. [12]. Le contrôle insuffisant de la MPOC a de grandes répercussions sur la santé, la qualité de vie des patients, les coûts et la performance du système de santé canadien. Les statistiques les plus récentes sur les hospitalisations au Canada [13, 14] indiquent que le coût économique total de la MPOC s’élève à plus de 1,5 milliard de dollars pour des dépenses directes telles que les consultations, les visites à l’urgence et les hospitalisations, tandis que les coûts indirects (invalidité) atteignent 1,8 milliard de dollars. Vivre avec MPOC change nombreux aspects de la vie. En plus de la douleur physique, les contraintes de mouvement augmentent la souffrance et rendent la vie quotidienne plus difficile. Une telle maladie limite dramatiquement les choix liés au mode de vie, de ce que le patient peut faire, où il peut se rendre et ce qu’il mange.

Les patients atteints de la MPOC peuvent être privés de simples activités, telles que faire une promenade, du sport, participer à un barbecue, prendre l’avion, etc., car se soumettre à des conditions inappropriées pourrait mettre leur vie en danger [15]. Les fonctions physiques des patients atteints de la MPOC sont extrêmement sensibles à de nombreux facteurs. Par exemple, le système respiratoire a besoin d’une certaine proportion de dioxygène, à condition que la composition chimique de l’air conserve ses propriétés appropriées, en termes de ratios de diazote, argon, et dioxyde de carbone. Les voies respiratoires doivent être tenues à l’écart des infections bactériennes, du froid, de la chaleur, de l’humidité, et des divers types de pollutions atmosphériques, tels que, l’ozone, les particules, le soufre, le dioxyde, l’acide sulfurique, le monoxyde de carbone, les oxydes d’azote, le gaz d’échappement diesel, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, etc. [16]. Les signes vitaux sont directement influencés par les conditions externes, la pression atmosphérique et la température qu’impactent la quantité d’oxygène dans le sang, la pression du sang, le rythme cardiaque, et le taux de respiration, la pression partielle d’oxygène, et la pression partielle du gaz carbonique [17]. Par conséquent, le patient ne se sent pas en sécurité en dehors du domicile, car tout déséquilibre peut conduire à de mauvais résultats. En outre, le patient souffrant de la MPOC doit être prudent dans son choix d’activités quotidiennes, car l’effort physique peut influencer négativement la plupart des paramètres vitaux de son corps ; par exemple, le patient peut craindre même monter les escaliers par peur d’une rechute [18].

Dispositifs et technologies existants

En règle générale, les patients atteints de MPOC sont considérés comme des patients externes qui se rendent régulièrement dans les centres de santé à des fins de diagnostic ou de traitement. Des études préliminaires sur la pratique clinique et les comportements en matière de santé publique montrent que les plateformes de surveillance à distance peuvent améliorer la qualité de vie des patients et réduire les dépenses de santé nationales [27, 28]. Cette technologie aide les médecins à assurer la continuité des soins aux patients atteints de maladies chroniques. La surveillance à distance n’est pas nouvelle, mais elle n’est pas largement utilisée dans le domaine de la MPOC, car la technologie de capteurs portable n’a été dédiée à la tâche médicale que récemment. Au cours des dernières années, les solutions de surveillance à distance ont connu une croissance significative. De nombreux nouveaux dispositifs et biocapteurs ont vu le jour et ont été intégrés aux soins du patient souffrant de MPOC. Ces types d’équipement peuvent être utilisés pour suivre les paramètres physiologiques, les changements de comportement et les variables environnementales. Il existe des centaines de projets de surveillance intéressants qui abordent les problèmes liés à la MPOC [29]. Un des premiers projets de surveillance de la MPOC a été développé par Finkelstein [30].

Le projet est un outil qui envoie la saturation en oxygène et le rythme cardiaque aux spécialistes. Smith [31] a proposé un plan dans lequel l’infirmière rend visite à des patients munis de ses dispositifs médicaux. Huniche [32] a présenté un système de télé soins à domicile pour les patients souffrant de douleur chronique, surtout la MPOC. Ce système a utilisé trois sortes d’intervention centrée sur les patients, les professionnels et l’organisation des soins, pour activer le concept d’autonomisation. Dans un travail similaire, Kuilboer [33] a présenté une bonne tentative pour aider les prestataires de soins à traiter les patients atteints d’asthme ou MPOC. Le but de son étude était d’évaluer la possibilité de générer une rétroaction spécifique au patient sur la base de données régulièrement enregistrée. La télémédecine dans la MPOC a fait l’objet de nombreux projets d’intervention précoce tels que celles menées par Usden [34], et Blumenthal [35]. Ils s’agissent de systèmes de surveillance pour assurer la continuité des soins de santé à domicile. Dans ces deux propositions, les capteurs sont connectés aux patients afin de mesurer leurs paramètres physiologiques. Usden [34] a créé un système d’intervention pour faciliter la détection et le traitement de l’aggravation des symptômes. Par conséquent, Usden et al. [34] ont élaboré les stratégies d’intervention pendant une situation d’urgence qui reposent sur une connaissance scientifique des menaces réelles pour les personnes atteintes de MPOC. Blumenthal et al. [35] ont évalué les effets d’une intervention téléphonique sur la qualité de vie psychologique et les hospitalisations et les taux de mortalité des patients MPOC. De manière identique, Trappenburg et al. [36] ont expliqué comment le patient répond manuellement aux questionnaires quotidiennement pour faciliter le suivi et améliorer l’autogestion. Trappenburg et al. [36] ont déterminé les effets de la télésurveillance à domicile sur la consommation et la qualité de vie liée à la santé chez les patients atteints de MPOC modérée et sévère.

L’importance du contexte dans les soins de santé

Bien souvent, nous sommes incapables de comprendre les transformations physiques et biologiques qui se déroulent dans nos corps isolés de leurs contextes, même la mutation génétique est affectée par le contexte. L’utilisation du contexte a prouvé son efficacité dans beaucoup des systèmes de surveillance [53]. En plus de servir de guide au cours d’une situation d’urgence, le contexte peut aussi utiliser pour développer des stratégies de prévention et de détection pour limiter les risques. Les travaux publiés dans ce domaine révèlent l’existence de centaines de projets qui dépend fortement sur le contexte cognitif [54]. Cette fonctionnalité a été appliquée à un grand nombre de projets hospitaliers tels que celui fourni par [53] qui traite l’influence de l’activité du patient, de l’environnement domestique et de la relaxation sur la progression de la tumeur cérébrale, ou celui proposé par Chapko [55] qui décrit le contexte d’activités physiques bénéfiques et sans danger pour les personnes qui souffrent d’insuffisance cardiaque. De même, Hernandez [56] a abordé la manière dont les patients gèrent leurs conditions en fonction de leur contexte quotidien, qui comprend leur situation socio-économique et leurs conditions de vie domestique et familiale. Bayliss [57] aussi s’est intéressé à l’influence des facteurs contextuels pour améliorer les soins de santé primaires avec les personnes souffrant de multiples maladies chroniques. Un autre travail important [58] a proposé une approche de diagnostic basée sur les informations contextuelles recueillies en analysant les habitudes de vie et l’état biologique des patients atteints de maladies chroniques. Tous ces projets visent à rendre les soins de santé plus durables, sûrs, et efficaces, ce qui se reflète positivement sur les perspectives de vie. Le contexte fait désormais partie intégrante de sciences de l’informatique. En s’appuyant sur le contexte, vous pourrez toujours prendre les décisions qui s’imposent. Dans cette étude, nous ne nous intéressons qu’au contexte médical qui va changer la forme typique de système d’aide à la décision. Le contexte médical est défini comme un groupe d’entités logiques et physiques qui nous permet de décrire le domaine médical dans tous ses détails, les maladies, les signes, les symptômes, les syndromes, les comorbidités et les problèmes sociaux, les profils, les activités, et les facteurs de risque, les traitements et les effets secondaires, les hôpitaux et les équipements, etc.

Contexte de la MPOC

Les données de la littérature suggèrent une association étroite entre la MPOC et les facteurs intrinsèques et extrinsèques. La progression de la maladie, les symptômes et la qualité de vie sont affectés par de nombreux facteurs environnementaux [59], démographiques [60], alimentaires [61], les activités réalisées [62], ainsi que les attributs physiques et psychologiques du patient [63]. Un certain nombre de facteurs environnementaux tels que les températures extrêmes et les conditions météorologiques peuvent provoquer une aggravation des symptômes de la MPOC [64]. Selon Kaptein [65], les températures froides et chaudes, en dessous de zéro et supérieures à 90 °F (32 ° C), sont très dangereuses. L’exposition à des polluants atmosphériques intérieurs ou extérieurs peut irriter les poumons et déclencher les signes d’intolérance [66]. Les allergènes internes et externes les plus courants et les plus toxiques sont l’inhalation de fumée secondaire, poussière, pollen, formaldéhyde, COV, herbicides, pesticides, odeurs d’usines industrielles ou de construction de routes, poêles à bois, foyers, monoxyde de carbone, produits biologiques et chimiques [67, 68]. Les chercheurs ont également constaté que l’anxiété, la dépression ou la combinaison des deux était significativement associée à une réponse médiocre au traitement dans un grand échantillon de patients atteints de MPOC [69]. En outre, selon deux enquêtes statistiques sur la MPOC [70, 71], les symptômes de maladie pulmonaire sont fortement liés aux caractéristiques démographiques des patients, telles que l’âge, le sexe, le pays, le niveau d’éducation, le niveau de revenu, l’état matrimonial et la profession. Dans une étude récente, Roche et al [72] ont conclu que, pour un âge et un niveau d’obstruction des voies respiratoires donnés, les femmes atteintes de MPOC ont une intensité de dyspnée différente de celle des hommes. De même, il a été démontré que l’âge constituait un facteur de risque important de la MPOC selon les critères de diagnostic standard [73].