Université de Bordeaux 2
D.E.A. de neurociences et neuropharmacologie
année
1996 - 1997
Elaboration et évaluation d'un indicateur
quantitatif de la vigilance lors de tests
itératifs de latence
d'endormissement
Présenté par :
Didier Cugy
Laboratoire de Médecine Expérimentale
Service d'explorations fonctionnelles du système
nerveux
Responsable du DEA : Pr Jacques Paty
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REMERCIEMENTS
Nous tenons tout particulièrement à remercier
Monsieur le Pr Claude Bensch qui nous a permis d'utiliser les moyens du Service
d'Explorations Fonctionnelles du Système Nerveux, Monsieur le Pr Jacques
Paty, les Dr Pierre Burbaud et Dominique Guehl ainsi que Mademoiselle Fatima
Azour et Monsieur Christian Gross qui ont participé à
l'interprétation visuelle des enregistrements, Mesdames Christiane
Richard, Claire Béziau et Catherine Selves-Gauthier du Service
d'Exploration Fonctionnelles du Système Nerveux de l'Hôpital
Pellegrin qui nous ont
aidé pour le recueil des données.
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Elaboration et évaluation d'un indicateur quantitatif de
la vigilance lors de tests itératifs de latence d'endormissement
(T.I.L.E.)
Sommaire
Résumé
I Introduction
II Méthodes
a. Sujets
b. Analyse visuelle des enregistrements de sieste et
étude de la concordance
c. Validation index-électroencéphalographique
versus scorage visuel
d. Enregistrements
e. Numérisation et quantification du signal EEG
f. Analyse statistique
III Résultats
a. Concordance des analyses visuelles des Tests Itératifs
de Latence d'Endormissement (MSLT)
b. Index de vigilance et analyse visuelle
c. Index de vigilance et évolution temporelle
d. Validation analyse visuelle versus analyse quantitative
IV Discussion
a. Résultats
b. Perspectives
V Conclusion
VI Bibliographie
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RESUME
Un indicateur de vigilance a été
élaboré à partir des index de rythmes
électro-encéphalographiques q/a et a/d. Cet indicateur
a2/dq, composé comme en étant le rapport, est
caractérisé par une plus grande sensibilité
théorique. Celui-ci a été comparé, lors de tests
itératifs de latence d'endormissement, aux techniques d'analyse
visuelle.
Les tests itératifs de latence d'endormissement ont
été réalisés chez quatre sujets volontaires sains.
Les signaux électrophysiologiques ont fait l'objet d'un recueil
simultané avec numérisation et quantification sur
micro-ordinateur Macintosh au moyen d'un logiciel spécifique
(fréquence d'échantillonage de 102.4Hz, densités
spectrales d'énergies calculées toutes les 20 secondes pour les
bandes de fréquence alpha, delta, theta, béta1, béta2).
L'analyse visuelle a été effectuée par 5 personnes
connaissant les critères d'analyse du sommeil (Classification de
Rechtafen et Kales) et ayant une habitude en routine de l'analyse visuelle des
tracés de sommeil et des tests itératifs de latence
d'endormissement. On retrouve après évaluation au moyen d'un
indicateur de concordance calculé pour chaque page de l'enregistrement
sur support papier une grande disparité des résultats de
l'analyse visuelle. L'indicateur de vigilance a été testé
par rapport à l'hypnogramme établi à partir du score de
sommeil remportant le plus grand accord.
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I Introduction :
Le cerveau humain, comme celui de tous les
Vertébrés supérieurs, présente l'alternance de
trois états : éveil, sommeil, rêve. Au cours de
l'éveil, le cerveau reçoit les informations du milieu
extérieur ou intérieur, les intègre et les compare aux
informations reçues antérieurement pour y répondre de
façon adaptée selon des mécanismes innés ou acquis.
Au cours du sommeil, les diverses fonctions et régulations
végétatives sont conservées. Cependant, certains
mécanismes de la vie de relation persistent encore grâce auxquels
le dormeur peut s'éveiller lors de l'apparition de signaux signifiants :
le bruit d'une souris réveille immédiatement le chat, et
l'arrêt du moulin réveille le meunier. La persistance de ces
possibilités d'intégration au cours du sommeil différencie
celui-ci du coma ou de la narcose. L'électrophysiologie, en fournissant
un critère électrique cérébral aux descriptions
cliniques, a ouvert une aire de recherche très féconde. Ainsi
furent délimitées de façon relativement précise les
frontières de l'éveil, du sommeil et du rêve. Le
critère le plus fidèle de l'éveil est la présence,
au niveau du cortex, d'une activité électrique rapide et de bas
voltage : c'est la réaction d'éveil (ou arousal reaction). La
plupart des structures sous-corticales (thalamus, tronc cérébral)
présentent aussi une activité rapide, sauf l'hippocampe où
l'on recueille une activité plus lente : rythme thêta à 5
ou 6 c/s (cycles par seconde). Au point de vue
électroencéphalographique, l'endormissement se caractérise
par un ralentissement de l'activité électrique
cérébrale avec apparition de « fuseaux » à 16
c/s, suivis d'ondes lentes de haut voltage à 2 ou 3 c/s (de type Delta).
C'est à cause de cette activité lente que l'on donne parfois le
nom de sommeil lent au sommeil proprement dit (ou sommeil orthodoxe). Le seuil
d'éveil, testé par des stimulations acoustiques par exemple, tend
à augmenter au fur et à mesure que le ralentissement de
l'activité électrique cérébrale devient plus
important. Chez l'homme, on distingue ainsi quatre stades au cours du sommeil
.
Le stade I (descending stage one) correspond à
l'endormissement; il ne dure que quelques minutes et se traduit par la
disparition du rythme alpha de l'éveil et par une certaine
accélération de l'activité électrique. Le stade II
associe quelques fuseaux à un rythme thêta. Le stade III est
représenté par l'association de fuseaux et d'ondes delta à
2-3 c/s. Le stade IV s'objective par la succession d'ondes lentes delta de haut
voltage. Le sommeil paradoxal se caractérise par un ensemble de signes
toniques et phasiques. L'atonie musculaire, difficile à apprécier
chez un sujet couché sur le dos, s'objective facilement sur un
enregistrement polygraphique par l'abolition totale de l'activité
électromyographique recueillie au niveau des muscles de la houppe du
menton. Les signes phasiques consistent en des mouvements oculaires rapides
dont la vitesse et les modalités d'apparition sont très
différentes de celles qui sont observées au cours de
l'éveil. Au point de vue électroencéphalographique,
l'activité cérébrale du sommeil paradoxal redevient rapide
et ressemble un peu à l'éveil, d'où le nom.
Cette évolution caractéristique du signal
électro-encéphalographique en fonction de l'approfondissement du
sommeil, permet ainsi l'élaboration d'indicateurs de vigilance. Parmi
ces indicateurs plusieurs auteurs ont montré qu'il existait une
diminution significative du rapport de l'énergie des rythmes alpha et
théta lors de l'endormissement (6,7,8,12,14). On observe de même
un accroissement du rapport de l'énergie des rythmes delta et alpha
selon la profondeur
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du sommeil.
L'utilisation de ces indicateurs nécessite la
numérisation et la quantification du signal EEG. La numérisation
s'effectue au moyen de systèmes électroniques de conversion
analogique numérique caractérisés par leur
résolution (en bits), leur échelle de conversion (en volts) et
leur fréquence d'échantillonage (en Hertz). Il est
généralement nécessaire d'insérer entre le
système de recueil du signal électro-encéphalographique et
le dispositif de numérisation des préamplificateurs, permettant
d'adapter l'amplitude du signal mesuré à celle de
l'échelle de conversion et des filtres dans le but de limiter la
fréquence du signal à celle imposée par les
critères de quantification (critère de nyquist).
La quantification du signal permettant d'extraire les composantes
fréquentielles repose principalement sur les méthodes d'analyse
de fréquence (5). La méthode la plus fréquemment
utilisée est l'analyse spectrale par transformée de Fourier
associée au calcul des densités spectrales d'énergie pour
les bandes de fréquences correspondant aux différents rythmes de
l'EEG (delta : 0 à 4Hz, théta : 4 à 8Hz, alpha : 8
à 13Hz, béta1 : 13 à 20Hz, béta 2 : 20 à
35Hz).
L'évaluation clinique des troubles de l'éveil et de
la vigilance s'effectue au moyens de tests spécifiques consistant
à mettre le sujet en situation propice à l'endormissement et
à mesurer le temps que celui-ci va mettre à s'endormir dans ces
conditions. Deux principales techniques sont utilisées : le test
itératif de latences d'endormissement (on donne au sujet la consigne de
se laisser aller) ou le test de maintien d'éveil (la consigne est de
tenter de rester éveillé). La mesure simultanée de
plusieurs paramètres électro-physiologiques permet de
déterminer le moment de l'endormissement.
Ce travail a pour but d'évaluer, dans un premier temps,
dans les conditions d'une utilisation clinique de routine, la
reproductibilité des informations issues du test itératif de
latence d'endormissement par technique d'analyse visuelle du tracé
polygraphique et de les comparer aux informations issues de l'analyse
quantitative. Dans un second temps, éventuellement de proposer une
méthode alternative au scorage visuel pour la réalisation des
tests itératifs de latence d'endormissement.
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II Méthodes :
a. Sujets :
L'étude est réalisée avec deux groupes de
sujets :
Un premier groupe faisant l'objet d'enregistrement polygraphique
de nuit dans le cadre de la clinique du sommeil. Ce groupe a pour but de
valider les résultats issus des travaux de Matthieu & coll. quant
à l'évolution des puissances spectrales en fonction de la
profondeur du sommeil.
Un deuxième groupe comportant 4 sujets volontaires (3
hommes et une femme) , etudiants en médecine, exempts de pathologie,
n'utilisant pas de traitement particulier. Ce groupe a pour but
d'évaluer l'utilisation des données quantitatives issues de l'EEG
dans le cadre de tests itératifs de latence d'endormissement.
b.Enregistrements :
Les enregistrement sont réalisés pour le premier
groupe dans les conditions habituelles d'enregistrement polygraphique de nuit
en laboratoire de sommeil.
Pour le deuxième groupe les enregistrements ont
été réalisés dans les conditions habituelles de
passation clinique des tests itératifs de latence d'endormissement. Pour
chaque sujet 5 siestes ont été enregistrées à 9h,
11h, 13h, 15h et 17h.
c. Analyse visuelle des enregistrements de sieste et
étude de la concordance
Les enregistrements de sieste sont réalisés au
moyen d'un polygraphe Alvar REEGA 16 voies. Les signaux recueillis sont
répartis de la façon suivante : 3 voies pour la respiration
(nasale, thoracique, abdominale), 2 voies pour les électro-oculogrammes
(verticale et horizontale), 1 voie pour l'électro-myogramme mentonier, 1
voie pour l'électro-cardiogramme, 6 voies pour
l'électro-encéphalogramme (dérivations rolandique,
fronto-temporale et temporo-occipitale droite et gauche), 2 voies pour
l'électro-myogramme des jambiers et une voie destinée au recueil
des variations de niveau sonore.
La technique d'enregistrement correspond à celle
préconisée par Carskadon & coll. (3). L'interprétation
des tracés étant faite visuellement par application des
règles définies par Rechtschaffen et Kales (18).
Chacun des tracés a fait l'objet d'une
interprétation en aveugle par cinq personnes ayant une habitude en
routine de l'analyse visuelle des tracés de sommeil et des tests
itératifs de latence d'endormissement. Les interprétations ont
été recueillies au moyen d'un logiciel mis en place à
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cet effet sur micro-ordinateur Macintosh.
L' interprétation des tracés est comparée
page par page pour chaque enregistrement. Une note de concordance est
établie pour chaque page. Cette note est définie comme
égale à la somme, pour chaque examinateur, du nombre
d'examinateurs avec lesquels il est en accord. Par exemple dans le cas d'un
accord total des cinq interprètes on aurait un score de 25 = 5 + 5 + 5 +
5 + 5, en cas de désaccord global un score de 5 = 1 + 1 + 1 + 1 + 1,
dans le cas d'un accord partiel (p.ex 3 considèrent que le sujet est en
éveil, un que le sujet est en stade 1 et un en stade 2) un score de 11 =
3 + 3 + 3 + 1 + 1. Cette note évolue entre minimum de 5 et un maximum de
25 en fonction des 7 combinaisons possibles dans le cas des 5
interprètes.
La représentation la plus concordante de
l'interprétation des différents enregistrements est
effectuée au moyen de l'hypnogramme le plus concordant. Cet hypnogramme
est calculé page par page au moyen d'une extension du logiciel de
recueil réalisée à cet effet. Pour chaque page le stade
retenu est celui qui présente le plus grand accord entre les
différentes interprétations.
Une représentation graphique de cet hypnogramme est
réalisée conjointement à l'évolution de la note de
concordance calculée.
Un taux de concordance est calculé pour chaque expert en
rapportant la note calculée au maximum théorique. Ce taux est de
la même façon rapporté au stade scoré.
De même un indicateur booleen de sommeil est calculé
comme étant vrai lorsque l'ensemble des interprétations
décrivent du sommeil (quel qu'en soit le stade) et faux dans le cas
contraire.
d.Numérisation et quantification du signal EEG
:
Le signal EEG amplifié et filtré est disponible en
sortie de l'enregistreur polygraphique. Ce signal est appliqué à
l'entrée d'une carte de conversion analogique numérique (CAN)
NB-MIO16-9 de marque National Instruments. La conversion est effectuée
sur 12 bits avec une fréquence d'échantillonage de 102,4 Hz.
Cette fréquence a été choisie de façon à
permettre l'utilisation simple des algorithmes de transformée de Fourier
rapide (FFT). En effet ceux-ci s'appliquent à des échantillons
dont le nombre est une puissance de 2. De façon à conserver la
correspondance avec la vitesse de défilement des pages sur
l'enregistreur papier (20 s/page), la taille des échantillons
utilisés pour la FFT étant de 2048 points, il est donc
nécessaire d'utiliser une fréquence d' échantillonage de
2048 / 20 Hz soit 102,4Hz.
La numérisation et la quantification sont
effectuées sur micro-ordinateur Macintosh au moyen d'un logiciel
développé à cet effet. Le calcul des densités
spectrales d'énergie est réalisé après
décomposition spectrale au moyen d'un algorithme de FFT. Les
énergies mesurées sont regroupées selon les rythmes
classiques de l'électro-encéphalographie (delta, théta,
alpha, béta).
3. Analyse quantitative rapportée à l'analyse
visuelle : les valeurs numériques issues de l'analyse quantitative sont
rapportées, pour chaque test de latence d'endormissement,
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Le signal électro-encéphalographique dans la bande
alpha est fréquemment considéré comme étant le
marqueur d'une activité de synchronisation thalamique sous-jacente.
L'activité dans les bandes theta et delta est envisagée comme un
marqueur de l'activité cognitive antérieure à
l'endormissement et liée temporellement à des processus
endocrinologiques (11, 16). L'énergie du signal dans les
différentes bandes de fréquence traduit une activité
fonctionnelle spécifique à chacune de celles-ci. Nous utiliserons
ici, l'index a2 / ô O, élaboré à partir
des résultats de Matthieu et coll et calculé au moyen d'un
logiciel développé à cet effet (4,12).
f.Validation index
électro-encéphalographique versus scorage visuel :
La validation des résultats issus de l'index
électro-encéphalographiqe rapportés à ceux obtenus
au moyen de l'analyse visuelle présente plusieurs difficultés en
raison des caractéristiques propres à chacune des techniques
d'évaluation. En effet, la technique quantitative fournit une
information de type continue ou quasi continue alors que la technique d'analyse
visuelle a pour effet de discrétiser de façon discontinue
l'information issue de l'EEG. Par ailleurs la classification des stades du
sommeil proposés par l'ensemble des auteurs rapporte les stades de
sommeil I et II à l'ancien sommeil superficiel (Stades de sommeil pour
lesquels le niveau de vigilance est tel qu'il est relativement facile de
réveiller les sujets). Il est dans ce contexte légitime de
considérer la vigilance comme un phénomène
d'évolution continue pour lequel on peut mettre en évidence des
seuils correspondant à des modifications comportementales telles
l'endormissement. Dans le cas où les index calculés
évaluent de façon similaire à la vigilance, il doit
être possible de mettre en évidence l'existence de seuils (absolus
ou relatifs) correspondant à la transition veille/sommeil. De
façon pratique, la dichotomisation veille/sommeil effectuée selon
la valeur du seuil proposé ne doit pas montrer de différences
significatives avec celle obtenue à partir de l'analyse visuelle. Dans
notre cas, nous testerons, epoque par epoque, l'existence de ce seuil à
la fois contre l'hypnogramme le plus concordant et contre les périodes
pour lesquelles les experts considèrent à l'unanimité que
l'on est en présence de sommeil.
g.Analyse des résultats :
1. Indicateur de concordance : les notes calculées sont
regroupées en fonction des stades de sommeil, de la latence et de la
personne ayant interprété les données polygraphiques. Les
concordances observées pour les différents stades sont
étudiées par analyse de variance à 2 facteurs (stade de
sommeil, interprète).
2. Densités Spectrales d'Energie et Index de vigilance :
les valeurs mesurées en fonction des différentes stades et des
bandes de fréquence sont comparées par analyse de variance.
page - 9 -
aux stades de sommeil présentant une concordance maximale
ainsi qu'aux périodes pour lesquelles l'ensemble des experts
considère à l'unanimité que l'on est en présence de
sommeil. Ces valeurs sont comparées par analyse de variance selon le
facteur Eveillé/Endormi et selon le stade le plus concordant.
4. Concordance de la dichotomie veille/sommeil effectuée
par analyse visuelle et au moyen de l'index calculé : L'état
éveillé/endormi est comparé, époque par
époque, selon qu'il est déterminé par analyse visuelle ou
par analyse quantitative. Un test de student pour série appariée
est effectué.
page - 10-
III Résultats :
a. Concordance des analyses visuelles des Tests
Itératifs de Latence d'Endormissement (MSLT)
La concordance mesurée pour chaque examinateur,
rapportée aux stades de sommeil scorés est, dans notre cas,
respectivement de 85% (éveil), 63% (stade 1) et 73% (stade2), ces
différences observées par analyse de variance (Fig 2), sont
significatives à p< 0,01. On note à la fois un effet
lié à l'interprète et au stade scoré (p <
0,0001) .
1
,9
,3 ,2 ,1 0
P1 ,8
P2 ,7
P3 ,6
P4 ,5
P5 ,4
Graphe des interactions pour Concordance DEffets:
Catégorie pour Concordance * Score DBarres d'erreurs: #177; 1 Erreurs(s)
standard(s)
|
1 ,8 ,6 ,4 ,2 0
|
|
|
éveil Stade 1 Stade 2
|
Graphe des interactions pour Concordance DEffets:
Catégorie pour Concordance DBarres d'erreurs: #177; 1 Erreurs(s)
standard(
éveil Stade 1 Stade 2
50 cas omis (manquants).
Figure 2 - Concordance de l'analyse visuelle en fonction
des stades lors de tests itératifs de
latence
d'endormissement
La représentation graphique en fonction du temps de la
note de concordance calculée page par page, rapportée à
l'hypnogramme le plus concordant (Fig 3), montre que les discordances
observées sont associées aux états transitionnels. Une
fois le stade établi, la concordance est généralement de
l'ordre de 100%.
Figure 3 - Concordance de l'analyse visuelle en fonction du
temps lors d'un test itératif de latence d'endormissement (Sujet D.CAB -
Latence n°3 ).
page - 11 -
b. Index de vigilance et analyse visuelle
La valeur des index calculés á2 / ä
è est significativement différente (p<0,0001) selon que les
sujets sont considérés comme éveillés ou
endormis(Fig 4)
Graphe des interactions pour Alpha2/DeltaTheta ElEffets:
Endormi/Eveillé
EBarres d'erreurs: #177; 1 Erreurs(s)
standard(s)
Moy. des cellules
10
9
8
7
6
5
4
3
2
0
1
Eveillé Endormi
Cellule
|
á2 / ä è
|
Ä á2 / ä è
|
|
Eveillé
|
13,7
|
2,26
|
|
Endormi
|
6,04
|
|
Fig 4 - Comparaison des index selon l'état
éveillé endormi, moyenne de l'index et amplitude de la variation
observée
Les différences observées entre les valeurs des
index rapportées à l'hypnogramme le plus concordant
présentent dans les deux cas des différences significatives
(p<0,0001) selon le stade scoré (Figure 5).
Graphe des interactions pour Alpha2/DeltaTheta EEffets:
Stade
ElBarres d'erreurs: #177; 1 Erreurs(s)
standard(s)
Moy. des cellules
12
10
8
6
4
2
0
Eveil Stade1 Stade2
Cellule
|
á2 / ä è
|
Ä á2 / ä è
|
|
Eveillé
|
9,89
|
2,25
|
|
Stade 1
|
4,39
|
3,09
|
|
Stade 2
|
1,42
|
|
Figure 5- Index rapporté au stade le plus
concordant,
moyenne de l' index et amplitude de la variation
observée
page - 12 -
c. Index de viglance : évolution temporelle
Les informations issues de l'analyse visuelle et de l'analyse
quantitative sont regroupées graphiquement de façon à
permettre la comparaison directe entre les résultats issus des deux
méthodes de traitement de l'enregistrement polygraphique . On note la
correspondance temporelle entre les périodes pour lesquelles l'ensemble
des analyses visuelles considère qu'il s'agit de sommeil et celles ou
les index calculés sont inférieurs au seuil
caractéristique de sommeil (en gras fig 6).
De haut en bas sont représentés figure 6 : 1)
L'hypnogramme de sieste (noter l'axe des abcisses en gras pour les
périodes ou l'ensemble des experts considère que le sujet dort),
2) l'évolution de la note de concordance (entre 0 et 100%),
3)ll'évolution de l'index a2 / ô O rapporté à son
amplitude maximale, En gras les périodes pour lesquelles l'index est
inférieur au seuil de caractéristique du sommeil (dans notre cas
8%)
fig 6.a - Sujet O. CAM, Latence n°1, 9h
page - 13 -
fig 6.b - Sujet O. CAM, Latence n°2, 11h
fig 6.c - Sujet O. CAM, Latence n°3, 13h
page - 14 -
fig 6.d - Sujet O. CAM, Latence n°4, 15h
fig 6.e - Sujet O. CAM, Latence n°5, 17h
page - 15 -
d. Comparaison Analyse visuelle versus Analyse
quantitative
Pour chaque valeur de l'index utilisée comme
discriminant des états de veille et sommeil , la comparaison avec le
scorage visuel est effectuée époque par époque sur
l'ensemble des enregistrements (on considère le sujet
éveillé si l'index calculé est supérieur à
un seuil de référence et endormi dans le cas contraire).
Cette comparaison porte à la fois sur le sommeil
déterminé au moyen de l'hypnogramme le plus concordant et celui
correspondant à l'unanimité des experts.
Le calcul (Tableau 1) montre l'existence de deux valeurs du seuil
pour lesquelles il n'existe pas de différence significative entre la
détermination des états de veille/sommeil au moyen de l'index et
par analyse visuelle.
On note les valeurs du seuil de 8% dans le cas de l'hypnogramme
le plus concordant et de 3% dans le cas de l'unanimité des experts.
|
Seuil
|
0,01
|
0,02
|
0,03
|
0,04
|
0,05
|
0,06
|
0,07
|
0,08
|
0,09
|
0,10
|
0,11
|
|
hypno le plus concordant(p)
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0185
|
0,5612
*******
|
0,3131
|
0,0201
|
0,0003
|
|
unanimité des experts (p)
|
0,0001
|
0,0023
|
0,9006
*******
|
0,0102
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
0,0001
|
Tableau 1- probabilités d'une différence
significative entre les technique d'analyse quantitative et visuelle. On
observe une différence significative pour les valeurs de p <
0,05.
page - 16 -
IV Discusion :
Le terme «Indicateur de vigilance» a été
choisi car il permet de recouvrir tout à la fois ce qui est du domaine
de l'éveil et du sommeil. Par ailleurs, la présence
d'éveils électro-encéphalographiques observés lors
des différents stades de sommeil , justifie l'extension du terme
vigilance au sommeil.
Les valeurs et variations mesurées des différentes
composantes spectrales en fonction des stades de sommeil sont conformes
à celles observées généralement chez l'adulte sain
(5).
Les taux de concordance retrouvés lors de l'analyse
visuelle (85% pour l'éveil, 63% pour le stade 1, 73% pour le stade 2)
sont pour notre part inférieurs de 5 à 10% par rapport à
ceux généralement observés (5,9,15). La méthode
d'évaluation de la concordance époque par époque montre
l'existence de fluctuation du taux d'accord en fonction de l'époque
analysée. Ceci est particulièrement net au moment des transitions
entre les différents stades de sommeil (Fig 3).
L'hypnogramme le plus concordant, réalisé à
partir des index de concordance n'est qu'un pis-aller nécessaire
à la validation de l'index quantitatif. En effet, dans le cas
particulier où il existe une égalité des «votes»
en faveur de deux stades différents, le logiciel a été
programmé pour tirer le stade le plus concordant au hasard entre les
deux stades de sommeil recueillant le maximum de votes. C'est pour cette
raison, que l' indicateur booléen
«éveillé/endormi» a été ajouté.
Celui ci sera par définition moins sensible mais plus spécifique
d'un sommeil électro-encéphalographique du fait même qu'il
nécessite l'unanimité des interprètes pour
considérer l'époque comme une époque de sommeil.
Bien qu'il soit possible d'utiliser l'index de vigilance absolu
comme l'ont fait Jobert et al (9) pour discriminer les états
éveillé/endormi, nous avons pour notre part
préféré travailler à partir de la valeur relative
de l'index (rapporté à son amplitude variation). Ce choix nous
permet plus facilement de nous affranchir des difficultés posées
par la variabilité des rythmes de repos observée dans la bande
alpha sans avoir besoin de recourir à des méthodes
particulières.
La discrimination entre les états
éveillé/endormi déterminés par l'analyse
numérique ou l'analyse visuelle, montre l'existence de seuils
différents selon que l'on choisit d'utiliser comme analyse visuelle de
référence l'hypnogramme le plus concordant (seuil de 8%) ou
l'unanimité des experts (seuil de 3%) . Le fait que la valeur
observée de seuil soit inférieure dans le cas de
l'unanimité des experts, est cohérent avec l'hypothèse
d'une évolution continue de la vigilance ( ce qui est conforme avec les
modélisations de l'organisation des rythmes veille/sommeil). En effet,
l'unanimité des experts, impose que le sommeil soit établi sur le
plan électro-encéphalographique pour l'ensemble de ceux-ci, ce
qui n'est pas forcément le cas dans le cas de l'hypnogramme le plus
concordant (les périodes transitoires pouvant être scorées
soit en veille soit en sommeil, le choix du stade étant effectué
à la majorité des experts). Ceci ayant pour conséquence,
que le niveau de vigilance moyen du sommeil soit théoriquement
supérieur
page - 17 -
dans le cas de l'hypnogramme le plus concordant.
Dans ce contexte, il paraît illusoire de proposer une
valeur de l'index permettant de discriminer de façon absolue
l'éveil du sommeil. En effet, l'essence même de ce type
d'indicateur est de traduire de façon dynamique un niveau de vigilance.
L'utilisation de représentations
graphiques telles celle proposée (Fig. 6) permet de
d'apprécier simplement l'évolution dynamique de l'index lors du
test de latence d'endormissement. Il est toutefois nécessaire sur le
plan clinique d'avoir à disposition des valeurs numériques de
référence permettant de comparer facilement les tests
réalisés. Une solution simple consiste à mesurer le
délai séparant le début de l'enregistrement du moment
où l'index atteint un ou des seuils de référence (p.ex
seuil 15%, 8%, 3%), ceci avec éventuellement un critère de
stabilité sur 3 époques tel celui proposé par Carskadon et
coll (3).
Perspectives
L'utilisation d'indicateurs quantitatifs tels l'index
á2/dq constitue potentiellement une alternative au scorage
visuel en routine clinique lors des Tests Itératifs de Latences
d'Endormissement.
Cette technique d'évaluation de la vigilance offre
intrinsèquement une plus grande reproductibilité que celle
liée à l'analyse visuelle. Toutefois, en raison même de la
nature des signaux recueillis et en l'absence de connaissance formelle des
mécanismes donnant lieu à leur naissance, il est illusoire de
penser s'affranchir de l'analyse visuelle des signaux recueillis.
L'analyse visuelle combinée au calcul de différents
indicateurs tel celui proposé offre une plus grande richesse
d'informations.
Les indicateurs quantitatifs permettent de calculer des
caractéristiques spécifiques aux
index : pentes, périodicités, ajustement à
des modèles chronobiologiques, etc....
L'analyse visuelle effectuée par un clinicien est plus
adaptée pour la recherche d'élements particuliers signant une
pathologie ou nécessitant une interprétation clinique (10,15).
V Conclusion :
Les données recueillies dans ce travail relatives au sujet
sain doivent maintenant être confrontées aux différentes
pathologies rencontrées de façon à pouvoir juger de leur
pertinence en routine clinique .
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