Performances des hypersomniaques à un test de simulation de conduite automobile
p. 23-29
Résumés
Un grand pourcentage d’individus connaissent une somnolence diurne excessive à cause d’un dérèglement du sommeil qui peut les conduire à s’endormir au volant. Des études ont montré qu’ils provoquent un plus grand nombre d’accidents. L’évaluation de la capacité d’un patient narcoleptique ou apnéique à conduire un véhicule motorisé incombe au médecin traitant, qui a très peu de mesures objectives pour évaluer de manière adéquate la vigilance nécessaire à une tâche complexe comme la conduite d’un véhicule. Nous avons développé un simulateur de conduite comme instrument d’évaluation, qui est équipé d’un siège, d’un volant interactif, de pédales d’accélération et de débrayage, de commandes de phares, de rétroviseurs, et dans lequel est diffusée la simulation d’une route monotone sur un grand écran. Pour cette étude pilote, 13 sujets hypersomniaques et 10 sujets contrôles ont effectué un test de conduite simulée de 30 minutes. Les sujets hypersomniaques font significativement plus d’erreurs de conduite (sorties de route, franchissement de la ligne médiane ou de la ligne latérale, non-respect de la signalisation routière) que les sujets contrôles. Plus précisément, les sorties de routes ont été faites uniquement par des sujets hypersomniaques, et semblent être reliées à des épisodes de micro-endormissements. En ce qui concerne les variables continues, les hypersomniaques ont un plus grand nombre d’oscillations du véhicule, des oscillations de plus grande amplitude, et une plus grande moyenne de déviations latérales. Le test du simulateur de conduite paraît sensible pour détecter les sujets qui ont un risque de s’endormir au volant.
A high percentage of individuals with excessive daytime sleepiness due to a sleep disorder confess to falling asleep at the wheel. Studies have shown that they also have a greater number of accidents. The task of evaluating the capacity of a narcoleptic or apneic patient to drive a motor vehicle safely rests with the sleep clinician, who has very few objective measures with which to adequately evaluate vigilance associated with such a complex behavior as driving a vehicle. We therefore developed a driving simulator for use as an evaluative instrument which is equipped with a seat, interactive steering wheel, accelerator and brake pedals, headlight switch, control panel and in which a monotonous simulated road can be displayed on a large monitor. For this pilot study, thirteen hypersomniac subjects without psychostimulant medication and ten control subjects were tested for a 30 min-period of driving simulation. Hypersomniac subjects made significantly more driving errors (off-roads, abutting the center line or the right side line, failing to conform to roads signs) than control subjects. Specifically, off-roads were made only by hypersomniac subjects and seem to be directly related to micro-sleep episodes. With respect to continuous variables, hypersomniacs had a higher number of vehicle oscillations on the road, higher amplitude oscillations and higher mean lateral deviations. The test drive simulator thus seems sensitive in detecting subjects who are at risk of failing asleep at the wheel.
Plan détaillé
Texte intégral
1 Les accidents de la route causent chaque année environ 3 900 décès au Canada (45 000 aux Etats-Unis d’Amérique) et nombre de blessés (Holt, 1989 ; Statistique Canada). Au moins 13 % de ces décès sont directement imputables à des endormissements au volant, sans compter tous les accidents reliés à une baisse de vigilance occasionnant des erreurs de conduite (Aldrich, 1989). Les statistiques françaises attribuent à la fatigue 23 % des accidents routiers (Arbus et al., 1991). Cependant, le rôle de la fatigue est difficile à évaluer et se voit souvent sous-estimé.
2Des études épidémiologiques rapportent que 5 à 10 % de la population se plaint de somnolence diurne excessive (Laturaze et Bonnet, 1991). Deux maladies causent fréquemment une somnolence diurne excessive : la narcolepsie et le syndrome des apnées du sommeil. Selon les études, la prévalence de la narcolepsie est de 0,05 à 0,1 % de la population (soit 25 000 à 50 000 personnes en France) et celle du syndrome des apnées du sommeil est de 1 à 8 % (soit 1/2 à 4 millions d’individus en France).
3La moitié des narcoleptiques et des apnéiques avouent s’endormir au volant (Aldrich, 1989 ; Broughton et al. ; 1981 ; Haraldsson et al. ; 1990). Ensemble, ces deux maladies du sommeil sont responsables de 71 % des accidents reliés à l’endormissement (Aldrich, 1989). Le taux d’accidents chez les apnéiques est de 31 à 96 %, selon les études, et est de 25 % à 37 % chez les narcoleptiques (Aldrich, 1989 ; Broughton et al. ; 1981). Selon d’autres études, les apnéiques auraient 3 à 7 fois plus d’accidents que des sujets contrôles et auraient également significativement plus d’accidents où ils sont en faute (Findley, 1988). Les narcoleptiques auraient jusqu’à 10 fois plus d’accidents de la route que la population générale (Broughton et al. ; 1984). L’hypersomnie idiopathique, une troisième cause de somnolence diurne excessive, a une prévalence de 0,01 à 0,015 %.
4Il revient généralement au médecin traitant de déterminer la capacité d’un individu à conduire un véhicule motorisé. Cette évaluation vise à répondre à deux questions. Est-ce que le sujet est capable de conduire un véhicule motorisé sans traitement ? Sinon, est-ce que les traitements pharmacologiques (psychostimulants et eugrégoriques) ou comportementaux (siestes) peuvent rétablir une vigilance suffisante pour conduire ? Trois types de réponses sont obtenues. Certains patients disent ne jamais s’endormir au volant. D’autres disent qu’ils s’endorment au volant mais qu’ils peuvent prévenir ces endormissements par la sieste ou la prise de médicaments. D’autres enfin rapportent une somnolence persistant même après traitement. En dernier ressort, la décision repose sur la parole du patient mais on peut s’interroger sur la valeur de cette évaluation subjective. En effet, Ogilvie et al, (1989) ont démontré que les mesures subjectives ne coïncident pas avec les mesures objectives dans plusieurs cas. Avant que certains sujets se disent somnolents, l’EEG aura clairement montré une baisse de vigilance. De même, l’évaluation subjective du nombre d’endormissements lors d’une tâche psychomotrice est souvent une sous-estimation (Torsvall et Åkerstedt, 1988). Cette évaluation subjective de la somnolence s’avère moins représentative des données objectives chez le sujet hypersomniaque (Dement et al, 1978).
5Un certain nombre de méthodes de mesure objective de la vigilance ont été développées dans les laboratoires de sommeil. La première méthode consiste à mesurer le délai moyen d’endormissement à quatre ou cinq siestes réparties à intervalles réguliers au cours de la journée ; c’est le test itératif de délai d’endormissement (TIDE) (Miller, 1982). Cette méthode mesure la propension au sommeil, c’est-à-dire la capacité de s’endormir rapidement. Cette méthode ne semble pas fiable, par contre, pour mesurer la capacité du sujet à demeurer éveillé. De plus, le TIDE est relativement peu sensible pour mesurer l’effet stimulant des traitements pharmacologiques.
6Une autre épreuve évalue plus spécifiquement la capacité d’un individu à demeurer éveillé ; c’est le test de maintien de la vigilance (TMV : Miller et al, 1982). Cette méthode semble plus appropriée mais elle présente des difficultés d’application, entre autres, le contrôle de l’environnement, la posture adoptée pour le test et l’uniformisation des consignes. De plus, certains sujets disent s’endormir au TMV, à cause de l’absence de stimulation sensorielle, et n’éprouver aucune difficulté à demeurer éveillés au volant. Ces raisons nous ont porté à préférer les tests de performance psychomotrice et, en particulier, le temps de temps de réaction à quatre choix (Wilkinson et Hougthon, 1975). Ce test s’est avéré sensible pour mesurer la somnolence des sujets narcoleptiques et l’effet stimulant de divers traitements (Boivin et al. ; 1993).
7Afin d’évaluer plus spécifiquement les aptitudes de conduite d’un véhicule motorisé, nous avons développé, au cours des deux dernières années, un simulateur de conduite. Ce simulateur assez évolué comprend un volant interactif dont la résistance varie avec la vitesse du véhicule. Ce simulateur permet également l’étude de l’électroencéphalogramme pendant l’exécution de la tâche de manière à définir les erreurs de conduite associées à une baisse de vigilance.
8Le but de la présente étude était d’évaluer la sensibilité de cet instrument pour détecter la somnolence dans une tâche de conduite de patients atteints de narcolepsie ou d’hypersomnie idiopathique. Seules les données comportementales seront rapportées.
I – Méthode
1. Sujets
9Treize patients hypersomniaques (soit 9 narcoleptiques et 4 hypersomniaques idiopathiques, âge moyen : 45,9 ± 11,6) et dix sujets contrôles (âge moyen : 31,2 ± 7,1) ont été étudiés dans le simulateur de conduite. Le diagnostic de narcolepsie repose sur la présence de somnolence diurne excessive et de cataplexie. Tous les narcoleptiques ont présenté au moins deux endormissements directs en sommeil paradoxal lors du TIDE et tous étaient de groupe tissulaire HLA-DR15-DQW1. Leur index d’événements respiratoires était dans tous les cas inférieur à 5 par heure de sommeil et les psychostimulants avaient été cessés pour 24 heures précédant le test. Les hypersomniaques idiopathiques présentaient de la somnolence diurne excessive sans cataplexie. Leur délai d’endormissement moyen était inférieur à 5 minutes au TIDE, sans endormissement direct en sommeil paradoxal. Leur index d’évènements respiratoires et de mouvements périodiques des jambes en sommeil étaient inférieurs à 5 par heure de sommeil. Dans tous les cas, les psychostimulants ont été cessés pour au moins 24 heures précédant le test.
2. Déroulement expérimental
10Le test de conduite durait environ 30 minutes et était précédé d’une période de familiarisation avec le simulateur de cinq minutes. Le test consistait à suivre une route de campagne monotone et sans obstacle en obéissant aux panneaux de signalisation. Les sujets avaient pour consigne de se conformer aux panneaux de signalisation et, en particulier, de maintenir leur vitesse la plus constante possible dans une zone de vitesse donnée. Ils devaient également maintenir le mieux possible leur trajectoire au milieu de leur voie. Les sujets devaient aussi actionner le contrôle de phares lorsqu’un panneau leur indiquait de les allumer ou de les éteindre.
11Deux types de variables de comportement de conduite automobile ont donc été mesurées : les variables discrètes telles que sorties de route, touchers aux lignes médiane et extérieure, omissions de se conformer aux panneaux de vitesse et de phares, et les variables continues telles que le déplacement latéral moyen du véhicule, le nombre d’oscillations, l’amplitude maximale de ces oscillations.
II – Analyses statistiques
12Les différences entre le groupe contrôle et le groupe de patients ont été analysées, tant pour les variables discrètes que continues, par des tests non-paramétriques de Mann-Whitney.
III – Résultats
13En ce qui concerne les variables discrètes, les patients ont présenté un nombre d’erreurs de conduite significativement plus grand que les sujets contrôles. Même prises individuellement, certaines de ces variables diffèrent entre les deux groupes, en particulier les touchers à la ligne extérieure, les touchers à la ligne médiane et les omissions de se conformer aux panneaux de vitesse. D’autres erreurs, sans s’être avérées significatives à cause du nombre restreint de patients qui les ont commises, reflètent encore mieux l’incapacité à conduire de certains patients sans leur psychostimulant. En effet, les sorties de route de plus de 2 mètres ne sont survenues que pour les patients. Le tableau I résume les données des deux groupes pour les variables discrètes.
Tableau I. Moyenne (moy) et écart-type (ET) des contrôles et des patients narcoleptiques (N) et hypersomniaques (H) pour les variables discrètes
Variables discrètes Nombre d’erreurs | Contrôles moy ± ET | Patients N + H moy ± ET | Mann-Whitney (P =) |
Total | 22,5 ± 28,5 | 81,1 ± 57,8 | *0,002 |
Sorties de route | 0,00 ± 0,00 | 3,77 ± 8,99 | 0,061 |
Ligne extérieure | 0,50 ± 1,27 | 6,33 ± 10,7 | *0,016 |
Ligne médiane | 21,1 ± 28,6 | 69,1 ± 43,8 | *0,005 |
Omission vitesse | 0,8 ± 1,23 | 3,50 ± 3,75 | *0,010 |
Omissions phares | 0,10 ±0,32 | 0,75 ± 1,22 | 0,091 |
14Les variables continues ont également montré des différences significatives entre les deux groupes. Les patients narcoleptiques et hypersomniaques ont montré un nombre plus élevé d’oscillations, des oscillations plus amples et un déplacement latéral moyen plus grand que les sujets contrôles. Le tableau II présente ces données.
Tableau II. Moyenne (moy) et écart-type (ET) des contrôles et des patients narcoleptiques (N) et hypersomniaques (H) pour les variables continues
Variables continues (moyenne des 3 tiers) | Contrôles moy ± ET | Patients N + H moy ± ET | Mann-Whitney (p =) |
Déplacement lat moyen (m) | 0,23 ± 0,03 | 0,38 ± 0,22 | *0,011 |
Amplitude maximale (m) | 0,79 ± | 0,12 1,41 ±0,85 | *0,006 |
Nombre d’oscillations | 6,97 ± | 1,67 9,23 ±2,37 | *0,026 |
IV – Discussion
15Dans l’ensemble, les patients narcoleptiques et hypersomniaques ont montré une performance de conduite beaucoup plus faible que les sujets contrôles. Presque toutes les variables mesurées se sont avérées significativement différentes entre les deux groupes. Par ailleurs, les sorties de route ne sont commises que par les patients hypersomniaques et semblent plus directement reliées à des micro-endormissements. Pour les autres types d’erreurs, il semble que se soit plutôt leur quantité qui soit l’élément discriminant entre sujets vigilants et sujets somnolents.
16En ce qui concerne les variables continues, la déviation latérale du véhicule, qu’elle soit exprimée en nombre d’oscillations, en amplitude maximale ou en déplacement moyen, semble un bon indice de vigilance. En effet, quelques études avaient rapporté cette mesure comme étant l’une des plus sensibles à la baisse de vigilance (Haraldsson et al. ; 1990 ; O’Hanlon, 1984). Certaines mesures continues sont encore sous analyse et des analyses discriminantes pourront être entreprises. Les résultats de cette étude pilote doivent être interprétés avec prudence car les sujets n’étaient pas appariés pour l’âge. Les résultats présentés ont pour premier objectif d’illustrer le fonctionnement du simulateur et la nature des paramètres de conduite étudiés. Les recherches en cours visent à confirmer les résultats dans divers types d’hypersomnies et chez des sujets contrôles appariés pour l’âge.
Bibliographie
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Auteurs
Centre d’étude du sommeil, Hôpital du Sacré-Cœur, Montréal, Québec, Canada
Centre d’étude du sommeil, Hôpital du Sacré-Cœur, Montréal, Québec, Canada
Centre d’étude du sommeil, Hôpital du Sacré-Cœur, Montréal, Québec, Canada
Centre de recherche sur les transports, Université de Montréal, Montréal, Québec, Canada
Centre de recherche sur les transports, Université de Montréal, Montréal, Québec, Canada
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