Validité de critère du textile intelligent Hexoskin pour évaluer la fonction cardiorespiratoire chez une population en santé

Abstract

L’Hexoskin est un vêtement intelligent, qui permet le télé-monitorage des signaux physiologiques en temps réel. Parmi ces signaux, on retrouve la fonction cardiorespiratoire, qui est caractérisée par la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la ventilation. Objectif : Mesurer l’intensité de la relation entre les variables cardiorespiratoires mesurées avec l’Hexoskin et celles mesurées avec l’équipement standard de référence. Méthodes : Trente participants en santé (15 hommes et 15 femmes). La variable d’intérêt est la fonction cardiorespiratoire mesurée simultanément avec l’équipement de référence (système Cosmed) et avec l’Hexoskin. Les participants ont été soumis à une épreuve d’effort maximale selon le protocole BSU/Bruce RAMP permettant de mesurer la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la ventilation et d’estimer le volume maximal d’oxygène (VO2max). Afin de documenter la validité de l’Hexoskin pendant des efforts effectués à des intensités sous maximales, les participants ont effectué un test d’effort sous-maximal à quatre intensités : 2 Mets, 3 Mets, 4Mets et 6 Mets. Des analyses statistiques descriptives (erreur RMS, graphique Bland-Altman) et des coefficients de corrélation de Pearson ont été réalisés. Résultats : Les résultats obtenus lors d’une épreuve d’effort maximale se présentent comme suit : la fréquence cardiaque (r = allant de 0,97 à 0,99 ; RMS = 0,05±0,02 ; p<0,05), la fréquence respiratoire (r = allant de 0,89 à 0,99 ; RMS = 0,07±0,03 ; p<0,05) et la ventilation (r = allant de 0,16 à 0,37 ; RMS= 0,89±0,35 ; p<0,05). Les résultats des tests d’effort sous maximaux sont les suivants pour la fréquence cardiaque à 2 Mets (r = 0,99 ; RMS= 0,03±0,003); 3 Mets (r = 0,99 ; 0,04±0,017); 4 Mets (r = 0,99 ; 0,02±0,015) et à 6 Mets (r =0,99; 0,03±0,005). Pour la frequence respiratoire à 2 Mets (r = 0,98 ; RMS = 0,09±0,003); à 3 Mets (r = 0,99; 0,06±0,003); à 4 Mets (r = 0,99; 0,03±0,008) et à 6 Mets (r =0,98; 0,04±0,006). Les résultats de la ventilation sont: à 2 Mets (r =0,55 ; RMS = 0,38±0,02) ; à 3 Mets (r =0,48; 0,43±0,04); à 4 Mets (r =0,45; 0,52±0,03) et à 6 Mets (r =0,43; 0,62±0,03). Conclusion: L’excellente corrélation ainsi que la faible erreur RMS obtenus pour la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire lors d'un effort maximal et aux efforts sous maximaux confirment la validité concourante de l'Hexoskin. L’absence de corrélation pour la ventilation peut-être expliquée par l’équation d’estimation de ce paramètre.

Abstract: Hexoskin is an intelligent clothing, which allows the remote monitoring of physiological signals in real-time. These signals include cardiorespiratory function, which is characterized by various parameters such as heart rate, respiratory frequency and ventilation. Aim. The objective of this study is to measure the intensity of the relationship between cardiorespiratory variables measured with Hexoskin and those measured with standard reference equipment (contributing criterion validity study). Methods: Thirty voluntary and healthy participants (15 men and 15 women) were recruited to participate in this validation study. The variable of interest is the cardiorespiratory function measured simultaneously with the reference equipment (COSMED system) and the Hexoskin. Participants were subjected to a maximum stress test during treadmill walking according to the BSU/Bruce RAMP protocol, which measures heart rate, respiratory rate and ventilation and estimates the maximum oxygen volume (VO2max). To document the validity of the Hexoskin during efforts at submaximum intensities, the participants then carried out three walking tests on the treadmill at four intensities: 2 Mets, 3 Mets, 4Mets and 6 Mets. Descriptive statistical analyses (RMS error, Bland-Altman graph) and Pearson correlation coefficients were performed. Results: Maximum stress test results show that the heart rate (r = 0.97 to 0.99; RMS = 0.05±0.02; p<0.05), respiratory rate (r = 0.89 to 0.99; RMS = 0.07±0.03; p<0.05) and ventilation (r = 0.16 to 0.37; RMS = 0.89± The results of the submaximum stress tests are as follows for heart rate at 2 Mets (r = 0.99; RMS= 0.03±0.003); 3 Mets (r = 0.99;0.04±0.017); 4 Mets (r = 0.99;0.02±0.015) and 6 Mets (r =0.99;0.03±0.005). For respiratory frequency, the results are 2 Mets (r = 0.98; RMS = 0.09±0.003); 3 Mets (r = 0.99;0.06±0.003); 4 Mets (r = 0.99;0.03±0.008) and 6 Mets (r = 0.98;0.04±0.006). Finally, the results of the breakdown at the 4 physical activity intensities are as follows: 2 Mets (r =0.55; MSR = 0.38±0.02); 3 Mets (r =0.48;0.43±0.04); 4 Mets (r =0.45;0.52±0.03) and 6 Mets (r =0.43;0.62±0.03). Conclusion: the excellent correlation and low RMS error for heart rate, respiratory rate at maximum effort and submaximum stress confirm the concurrent validity of Hexoskin for these two parameters. The lack of correlation for the breakdown may be explained by the estimation equation for this parameter.