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e Publique 56 (2008) 11–20

Revue d’Epidemiologie et de Sant

Article original

Surveillance epidemiologique en temps reel dans les armees ;

concepts, realites et perspectives en France

Real time epidemiological surveillance within the armed forces;

concepts, realities and prospects in France

J.-B. Meynard a,*, H. Chaudet b, G. Texier c, B. Queyriaux c, X. Deparis d, J.-P. Boutin c

a Unite d’epidemiologie, institut Pasteur de la Guyane, 23, avenue Pasteur, B.P. 6010, 97306 Cayenne, Guyaneb Laboratoire d’informatique fondamentale, universite de la Mediterranee, 13385 Marseille, France

c Departement d’epidemiologie et de sante publique, institut de medecine tropicale du service de sante des armees, 13998 Marseille, Franced Departement d’epidemiologie et de sante publique, ecole du Val-de-Grace, 75230 Paris, France

Recu le 31 juillet 2007 ; accepte le 20 novembre 2007

Disponible sur Internet le 20 fevrier 2008

Abstract

Background. – In 2002, the North Atlantic Treaty Organization took five initiatives in order to enhance the defence capacities against the

massive destruction weapons, one of them concerned the development of an interoperable surveillance system, giving in real time some

informations permitting early warning to the commanders. Thoughts in France to improve the military surveillance system, methodological

constraints and first results are shown.

Methods. – Medical, technological, human and organisational aspects had to be taken into account to develop real time surveillance within the

armed forces, and also specific military constraints. In order to evaluate the validity of its methodology, the ‘‘Institut de medecine tropicale du

service de sante des armees’’ developed a prototype, set up in French Guyana and which took part in a second time at a multinational exercise.

Results. – The ‘‘surveillance spatiale des epidemies au sein des forces armees de Guyane’’ has been set up in 2004, formed by both a recording

and an analysis networks. This system permits to provide in real time some dashboards directly operational for the commanders. The

exhaustiveness rate has been evaluated at 104%, compared to the traditional surveillance. It permitted three times to detect outbreaks several

weeks before the other systems. Some limits have been identified, as the use of personal digitalized assistants. The involvment in a multinational

exercise showed the system’s efficacy, by detecting two simulated outbreaks, but also its interoperability. In 2006, it has been decided to extend the

concept by deploying its second generation within the French armed forces in Djibouti. The ‘‘alerte et surveillance en temps reel’’ disposal

permitted to take into account multiple geographical localizations.

Conclusion. – A real time surveillance system is an essential alarm disposal, however it is only an information tool within the complex activity

of piloting the sanitary situation. It must be integrated within the whole situation expertise supports, represented also by medical intelligence,

epidemiological investigations and prediction of the epidemiological phenomenon evolution.

# 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves.

Resume

Position du probleme. – En 2002, l’Organisation du Traite de l’Atlantique Nord a pris cinq initiatives pour renforcer les capacites de defense

contre les armes de destruction massive, dont l’une concernait le developpement d’un systeme de surveillance interoperable entre nations,

apportant au commandement des informations en temps reel permettant de declencher des alertes precoces. La reflexion faite en France pour

optimiser le systeme de surveillance militaire, les contraintes methodologiques ainsi que les premiers resultats sont presentes.

Methodes. – Developper la surveillance en temps reel au sein des armees necessitait de prendre en compte des aspects medicaux,

technologiques, humains et organisationnels, mais egalement des contraintes specifiquement militaires. Pour evaluer la validite de sa methode,

* Auteur correspondant.

Adresse e-mail : jbmeynard@pasteur-cayenne.fr (J.B. Meynard).

0398-7620/$ – see front matter # 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves.

doi:10.1016/j.respe.2007.11.003

J.-B. Meynard et al. / Revue d’Epidemiologie et de Sante Publique 56 (2008) 11–2012

le service de sante des armees a fait realiser un demonstrateur par l’Institut de medecine tropicale du service de sante des armees, mis en œuvre en

Guyane. Il a ensuite ete deploye lors d’un exercice multinational.

Resultats. – La « surveillance spatiale des epidemies au sein des forces armees de Guyane » a ete mise en place en 2004, constituee d’un reseau

de recueil et d’un reseau d’analyse. Ce systeme permet la production automatisee en temps reel de tableaux de bord directement operationnels pour

le commandement. Le taux d’exhaustivite par rapport a la surveillance traditionnelle a ete estime a 104 %. Il a permis a trois reprises d’identifier

des epidemies avec plusieurs semaines d’avance sur les autres systemes. Des limites ont ete identifiees, comme l’utilisation des assistants

personnels digitalises. La participation a un exercice multinational a montre l’efficacite du systeme en detectant deux epidemies simulees, mais

aussi son interoperabilite. Fin 2006, il a ete decide d’etendre le concept en deployant une seconde generation au sein des forces francaises a

Djibouti. La prise en compte multitheatres a ete effectuee grace au dispositif d’« alerte et surveillance en temps reel ».

Conclusion. – Un systeme de surveillance en temps reel est un systeme d’alerte essentiel, qui n’est cependant qu’un instrument d’information

dans l’activite complexe de pilotage de la situation sanitaire. Il doit entrer dans un ensemble de supports d’expertise de la situation, constitue

egalement par la veille sanitaire, l’investigation epidemiologique et la prevision de l’evolution des phenomenes epidemiologiques.

# 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves.

Keywords: Real time surveillance; Early warning; Armed Forces; Interoperability

Mots cles : Surveillance en temps reel ; Alerte precoce ; Forces armees ; Interoperabilite

1. Introduction

Les Services de sante militaires doivent connaıtre en continu

la situation sanitaire de chaque combattant. C’est le principe de

la surveillance epidemiologique. Le Service de sante des

armees (SSA) francais realise depuis trois decennies une

surveillance selective sur les maladies (65 maladies surveillees)

mais exhaustive sur toutes ses formations sanitaires. Les

donnees collectees par les medecins a chaque consultation sont

transmises aux departements d’epidemiologie une fois par

semaine [1], l’exploitation en est manuelle, l’analyse partiel-

lement automatisee. Lorsque l’analyse revele une anomalie, il

s’est ecoule au moins deux semaines depuis l’apparition des

premiers signes. Ce delai est incompatible avec les besoins des

combattants et du commandement, les risques d’agressions

biologiques et la rapidite necessaire aux investigations. Pour

ces raisons, un nouveau systeme plus reactif est necessaire.

L’enchaınement des evenements qui diagnostiquent une

situation anormale est complexe et long. Entre l’instant ou un

sujet est expose a un pathogene et celui ou une intervention de

sante publique est lancee, huit etapes doivent etre franchies

(incubation, delai de consultation, temps d’examen, synthese

des donnees, declaration, analyse des donnees, production de

l’alerte, decision d’investigation). A chacune, des choix et des

besoins peuvent etre bloquant ou retardant [2]. Diminuer le

temps d’acces a l’information pendant les etapes precoces passe

par l’incitation a consulter tot et par la densification du reseau

medical. Diminuer ce temps d’acces entre l’examen clinique et

la declaration des donnees passe par l’enregistrement de

donnees cliniques plus simples (en particulier les symptomes)

ou de resultats de tests de diagnostic rapide effectues hors

laboratoires, ce qui represente les premieres etapes de la

surveillance syndromique. Il faut ensuite des reseaux de

telecommunications reliant tous les acteurs de sante des

theatres d’operations aux structures d’analyse des donnees. Ici

commence la surveillance en temps reel stricto sensu. Les

methodes d’analyses automatisees permettent alors d’accelerer

l’alerte. Cette alerte peut enfin engendrer des investigations

rapides, d’ou le besoin d’equipes prealertees.

La surveillance epidemiologique en temps reel consiste

donc en une strategie privilegiant la collecte de donnees

preliminaires (le plus souvent avant qu’un diagnostic formel

soit etabli), a les transferer immediatement, a les analyser

automatiquement et a fournir spontanement des tableaux de

bords sanitaires aux decideurs de tous niveaux. En 2002, les

dirigeants de l’OTAN ont pris cinq initiatives afin de renforcer

les capacites de defense contre les armes de destruction massive

[3]. L’une d’elle concernait le developpement d’un systeme de

surveillance interoperable entre nations et apportant au

commandement des informations en temps reel permettant

de declencher des alertes precoces. La reflexion faite en France,

les contraintes methodologiques ainsi que les premiers resultats

sont presentes.

2. Developpement du projet francais, reflexions et

contraintes methodologiques

La surveillance en temps reel ne vise qu’un des objectifs

traditionnels de la surveillance epidemiologique : alerter devant

une suspicion d’anomalie epidemiologique. Le concept de

surveillance syndromique est quant a lui restrictif et ambigu.

Restrictif, car la collecte d’un syndrome stricto sensu doit

reunir un ensemble d’informations deja elabore en amont du

diagnostic, faisant appel a un niveau de connaissance suppose

identique de tous les soignants sur le theatre et donc tardif dans

la chronologie de l’alerte [2], alors qu’il faut pouvoir collecter

de simples symptomes qui sont ensuite utilises pour construire

des syndromes connus ou construits de novo, generateurs

d’hypotheses. Restrictif encore, car il ne porte en lui aucune

notion de delai, de rapidite. Ambigu car sa definition n’est pas

fixe [3], certains auteurs preferant parler de systeme d’alerte

precoce, de surveillance des prodromes, de systeme de

detection des epidemies, de surveillance sentinelle, de

surveillance des indicateurs de sante, et plus justement de

surveillance des symptomes [4].

Globalement, il s’agit d’assurer une maıtrise de l’informa-

tion epidemiologique retrouvee dans le concept d’etat-major de

« commandement, conduite, communication, renseignement »

J.-B. Meynard et al. / Revue d’Epidemiologie et de Sante Publique 56 (2008) 11–20 13

(C3R) [5]. Cet objectif impose des contraintes inhabituelles

dans le domaine de la surveillance epidemiologique [6] parfois

specifiquement militaires. Ce sont ainsi :

� la

permanence operationnelle du dispositif de surveillance en

tout temps et tout lieu, l’ouverture sans delai de nouveaux

theatres d’operation ;

� la

precocite et la rapidite de l’acquisition, de la transmission

et du traitement de l’information ;

� la

double confidentialite (militaire et medicale) ;

� la

capacite d’identifier les situations d’alerte ;

� l’

exploitation de l’alerte ;

� l’

information des destinataires ;

� le

contexte interallie ;

� l’

integration dans un systeme d’information medicale axe sur

le patient ;

� le

contexte d’une activite collaborative geographiquement

disseminee et multidisciplinaire.

Les solutions font appel aux technologies de l’information

et de la communication, a la sante publique, aux bioma-

thematiques, a la clinique, a la biologie et aux facteurs

humains.

La comparaison entre les systemes de surveillance

syndromique civils [7–10] et militaires [11] montre de

nombreuses differences fondamentales. La surveillance civile

est caracterisee par la participation de nombreuses institutions

medicales, qui utilisent differents systemes d’information et

couvrent des populations d’effectifs importants et assez stables.

Dans ce contexte, les « capteurs epidemiologiques » ont ete

etendus a la medecine liberale, aux services d’urgence, aux

hopitaux, aux laboratoires de biologie, qui ont leurs propres

systemes de recueil d’information. Cela conduit a utiliser pour

la surveillance epidemiologique des donnees deja recueillies

pour d’autres besoins, et engendre le risque d’utiliser de facon

erronee des donnees qui n’ont pas ete concues pour les besoins

de surveillance, pose le probleme des barrieres techniques,

organisationnelles et legales a la communication electronique

des informations dans un contexte de surveillance globale [12].

Ces barrieres expliquent le besoin de standards de description et

de construction des messages electroniques et necessite la mise

a disposition d’une infrastructure securisee de transmission

basee sur Internet [13,14].

Les armees allegent ces barrieres de transmissions car les

formations sanitaires appartiennent toutes a l’institution

militaire. Les principales difficultes de la surveillance militaire

resident dans les caracteristiques de la population surveillee :

� la

composition de la population est modifiee plusieurs fois par

an, a chaque rotation de personnel en mission ;

� d

e nouveaux theatres d’operation peuvent etre ouverts, et

ceux existants peuvent etre modifies ;

� le

s partenaires de la surveillance sont dissemines dans le

monde entier et tres mobiles ;

� la

contrainte de permanence du service est plus forte ;

� e

nfin la numerisation du champ de bataille a un impact sur la

conception du traitement de l’information epidemiologique.

2.1. Aspects medicaux

La premiere contrainte est la precocite. L’analyse doit

concerner les premiers signaux, comme les symptomes

recueillis des que le combattant devient un patient, c’est-a-

dire des qu’il a un contact avec le Service de sante.

L’information n’est pas un diagnostic, mais un ensemble de

symptomes decrivant le tableau clinique initial. Cet ensemble

est rarement evocateur d’une seule maladie et plusieurs

alternatives doivent etre envisagees. Il s’agit donc de surveiller

des « evenements epidemiologiques », constitues d’un ou

plusieurs symptomes. La definition de ces evenements peut se

faire en utilisant la liste des definitions de syndromes publiee

par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) [15]

ou sur la base des maladies d’interet militaire.

Ces evenements epidemiologiques sont analyses de facon

a donner une alarme. C’est un signal qui previent que les

parametres epidemiologiques de la population s’ecartent des

valeurs jugees normales. Elle previent de l’emergence d’une

symptomatologie dans une population, a un moment et dans

un lieu donnes. Elle doit ensuite faire l’objet d’un debat,

voire d’une enquete de pertinence afin de confirmer ou non

l’alerte. Cela pose les problemes de la validite du signal, de

son traitement et de la disponibilite prealable d’un signal

normal.

Trois situations d’alarme peuvent etre rencontrees. La

premiere signale des tableaux cliniques rencontres dans les

maladies rares, a haute letalite ou fort impact epidemiologique.

Ici, l’existence d’un seul cas doit etre a l’origine d’une alerte

(par exemple : la survenue d’un bubon febrile chez un

militaire). La seconde signale des syndromes attendus dans la

population dans un intervalle d’incidence habituel (par

exemple : icteres febriles). Cet intervalle est deduit des

donnees de reference, fonction du type de population, de la

saison et de la zone geographique. Deux difficultes sont

importantes : la construction des donnees de reference et

l’identification des anomalies du signal. La construction des

donnees de reference est relativement simple en population

civile, mais pas en milieu militaire du fait de la mobilite de la

population. Lors du deploiement sur un theatre nouveau pour

lequel les armees ne disposent pas de donnees epidemiologi-

ques militaires anterieures recentes, la difficulte est de

constituer un referentiel theorique pour chaque evenement.

Ce probleme est entierement nouveau. Il faut etablir une

methode specifique qui fera sans doute appel aux informations

provenant de la veille sanitaire [16]. La detection d’une

anomalie du signal epidemiologique revient a detecter une

« aberration spatiotemporelle ». Les travaux dans ce domaine

sont abondants. Il n’existe pas de specificite militaire sur ce

point. Les methodes basees sur l’analyse du signal se

repartissent en : analyse temporelle, regroupement spatial et

analyse spatiotemporelle [10,17]. La troisieme situation

d’alarme est celle de l’emergence d’une maladie qui par

definition n’est pas sous surveillance. Il s’agit alors d’avoir la

capacite d’analyser les donnees symptomatiques brutes, de

facon a identifier des regroupements spatiotemporels de

tableaux cliniques presentant des similitudes.

J.-B. Meynard et al. / Revue d’Epidemiologie et de Sante Publique 56 (2008) 11–2014

L’alarme lancee, il faut comprendre la situation epidemio-

logique, rattacher les syndromes aux maladies les plus

probables compte tenu des circonstances. Plusieurs alternatives

sont possibles et doivent etre traitees en concurrence. Suivant la

nature du risque et les conditions de survenue, l’investigation

peut s’appuyer sur des normes, comme l’ATP-45 de l’OTAN

[18]. Cette etape requiert des outils d’aide a la decision qui ne

sont pas encore disponibles et des capacites de representation

geographique [19,20].

2.2. Aspects technologiques

L’architecture de transmission et de traitement de l’informa-

tion doit permettre la flexibilite des capacites de traitement et la

continuite de service (redondance des capacites et possibilite de

proceder a des modifications de geometrie sans arreter le

systeme). L’integration dans un systeme C3R abandonne la

centralisation des systemes pour une architecture en reseau,

constituee d’elements de traitement et de sources de donnees

disperses mais relies par une infrastructure d’information. Cela

souleve des problemes d’integration de donnees heterogenes,

de la capacite des elements a dialoguer entre eux, de la

standardisation des donnees [21]. Dans ce cadre, l’acquisition

des donnees ne peut etre specifique a la seule surveillance. Elle

profite de l’existence de dossiers electroniques des patients

pour recuperer les informations pertinentes. Cela ne peut etre

fait qu’a condition d’inserer la fonction de surveillance

epidemiologique dans le cahier des charges du dossier

electronique afin d’etre sur que les items de surveillance sont

presents et de prevoir les standards de transmission des

informations.

Du point de vue de l’informatique, ces transmissions

d’informations sont considerees comme des messages, dont il

faut standardiser les differents constituants, ou couches. Par

analogie avec un resultat d’examen sanguin envoye par la poste,

ces standards de formats doivent etre definis pour l’enveloppe,

la lettre et la mesure biologique. C’est dire qu’il est necessaire

de definir l’enveloppe des messages (Simple Object Access

Protocol (SOAP) [22]), leur format [23,24], et leur contenu

[25]. Pour le format des messages, nous avons retenu le

standard ENV 13606 [26] pour des raisons de facilite de mise

en place.

Ces standards permettent la comprehension de la structure

d’un message, mais ils ne definissent pas l’interoperabilite de

son contenu, c’est-a-dire l’utilisation d’un langage commun

pour definir les termes medicaux qui sont transmis. Aucun

standard d’interoperabilite semantique n’a encore pu emerger

en medecine [13], ce qui explique leur diversite [27,28]. Notre

choix s’est porte sur l’utilisation d’une ontologie specifique-

ment concue pour representer les evenements epidemiologi-

ques [29], que nous avons completee [30].

Une telle structure permet de concevoir un systeme de

surveillance epidemiologique dans lequel chaque element du

reseau assure une fonction de traitement mise a disposition pour

les autres elements du reseau. Ainsi quatre types de services

informatiques sont necessaires pour ce genre de systeme de

surveillance :

� d

es capteurs epidemiologiques, qui mettent a disposition les

donnees du dossier medical ;

� d

es dispositifs de traitement de l’information, qui assurent les

traitements statistiques, geographiques etc. necessaires pour

identifier l’alerte ;

� d

es clients utilisateurs qui permettent d’afficher les elements

de la surveillance et d’interagir avec le systeme ;

� d

es dispositifs d’integration qui mettent en commun les

definitions des standards utilisables par tous les composants

du reseau afin d’assurer l’interoperabilite de chacun.

En termes de debit de donnees, les besoins de la surveillance

en temps reel sont faibles car seules des donnees textuelles

transitent, et en faible quantite pour chaque cas declare. Il est

habituel en milieu civil de favoriser les infrastructures terrestres

de transmission (disponibilite, opportunite, faible cout). La

coexistence de ces moyens avec la necessite de confidentialite

est assuree par l’utilisation de moyens de securisation, tels que

le cryptage des donnees avec une cle de cryptage asymetrique

d’au moins 128 bits, l’authentification du correspondant et

l’echange des cles de cryptage par la norme X509, ou encore

l’utilisation d’un reseau virtuel prive (VPN). Dans le contexte

d’une operation exterieure et en l’absence d’une infrastructure

de transmission purement militaire, il est illusoire de compter

sur des moyens de transmission terrestres qui auront de grandes

chances d’etre indisponibles. La seule solution dans toutes les

conditions demeure la liaison par satellite, avec un debit

confortable pour la surveillance.

2.3. Aspects humains et organisationnels

La surveillance en temps reel applique le concept de

situation awareness (SA : savoir ce qui se passe pour savoir

quoi faire) [31]. L’ensemble des activites est partage entre

plusieurs collaborateurs, du medecin ou infirmier de l’avant,

jusqu’au responsable sante sur le theatre en passant par les

differents specialistes. La qualite de la SA est dependante des

facteurs humains, de l’infrastructure informatique et des

logiciels.

D’un point de vue organisationnel, la surveillance en temps

reel est un processus de pilotage d’un systeme dynamique [32].

Deux activites coexistent dans ce systeme global : une activite

autonome de prise en charge medicale des malades et une

activite de surveillance qui s’y greffe. Chacune est hautement

collaborative. Dans l’activite de soins, chacun renseigne le

dossier medical par les informations liees a sa pratique, et c’est

ce dossier qui est la source d’information pour la surveillance. Il

y a bien un reseau fonctionnel de circulation de l’information.

Le theatre d’operation est le cadre spatial de cette activite de

soins, justifiant un systeme d’information medicale du theatre.

La perception des modifications de la dynamique sanitaire

de la population est dependante de la qualite du couple

constitue du soignant (capteur) et du logiciel de saisie, posant le

probleme de l’ergonomie du dispositif d’acquisition. Comme

l’epidemiologie n’est pas un partenaire de la constitution du

dossier medical, ses capacites sont fortement dependantes de la

qualite des informations fournies dans les premiers instants de

J.-B. Meynard et al. / Revue d’Epidemiologie et de Sante Publique 56 (2008) 11–20 15

la prise en charge, en particulier des possibilites d’utilisation du

dossier medical dans le contexte operationnel et de son

ergonomie.

L’activite de surveillance est en aval du flux. La SA doit

percevoir les parametres epidemiologiques de la population

dans le volume de temps et d’espace correspondant a sa

capacite de pilotage. Le milieu militaire apporte une originalite

qui est la distribution de la population surveillee sur l’ensemble

des fuseaux horaires, induisant un etirement spatiotemporel

entre les capteurs et l’organe de surveillance metropolitaine.

Cette activite est aussi collaborative aux niveaux tactique,

operationnel et strategique. Ce sont des acteurs des niveaux

tactique et operationnel qui confirment ou non l’alerte. La

comprehension de l’alerte et son interpretation pour le futur

immediat sont un processus complexe, consistant en un

diagnostic de situation [33]. Celui-ci s’appuie sur un reseau

d’experts, et sur des sources complementaires comme la veille

sanitaire et environnementale [16]. D’un point de vue

organisationnel pour la « SA epidemiologique », cette

surveillance se structure donc comme un systeme d’informa-

tion epidemiologique qui sert a informer l’etat-major et aide au

choix des contre-mesures medicales.

Pour evaluer la validite de cette methode, le SSA a decide de

faire realiser un demonstrateur par l’institut de medecine

Fig. 1. Exemples de tableau de bord du reseau d’analyse du demonstra

tropicale du Service de sante des armees. Sa mise en œuvre a ete

realisee au sein des forces armees en Guyane (FAG). Le

demonstrateur a ensuite ete deploye lors d’un exercice de

l’OTAN (Munich, avril 2006).

3. Mise en œuvre sur le terrain, premiers

resultats et lecons

3.1. Architecture

La Surveillance spatiale des epidemies dans les forces

armees en Guyane (2SE FAG) a debute en octobre 2004. Le

systeme a ete deploye en deux reseaux, l’un consacre au recueil

des donnees et l’autre a leur analyse.

L’implantation du reseau de recueil en Guyane a necessite

une campagne d’equipement en materiel : assistants digitaux

personnels durcis (PDA), Global Positioning Systems (GPS),

terminaux Inmarsat (Mini-M1), serveurs informatiques et

ordinateurs de bureau. L’instabilite des liaisons telephoniques

civiles en zone equatoriale a necessite deux serveurs sur site

pour assurer la continuite de service. Le troisieme a ete installe

en metropole, pour accueillir une fonction de sauvegarde. Ces

trois serveurs ont ete parametres pour se synchroniser et mettre

a jour l’entrepot de donnees toutes les dix minutes en routine.

teur de surveillance en temps reel 2SE FAG (Guyane, 2004-2006).

J.-B. Meynard et al. / Revue d’Epidemiologie et de Sante Publique 56 (2008) 11–2016

Huit services medicaux d’unites militaires ont ete equipes. Les

transmissions civiles de type GSM et GPRS se sont averees

difficiles. La connexion des batiments de la Marine au reseau a

ete rendue delicate en raison du fonctionnement des

telecommunications du bord.

L’architecture du reseau d’analyse et les communications

des services ont ete baties sur des standards interoperables. Le

choix de solutions ouvertes et libres de droits (Opensource) a

ete fait (PHP, MySQL, R, etc.). Ce reseau assure l’interrogation

et le traitement automatise des donnees toutes les dix minutes.

Il permet de redefinir a tout moment les evenements

epidemiologiques sous surveillance, sous la forme d’une

requete adressee a l’entrepot de donnees et definissant les

caracteristiques cliniques de l’evenement.

Le resultat de ces requetes est ensuite traite pour analyse du

signal epidemiologique a l’aide de cartes de controle [34]

basees sur l’Exponentially Weighted Moving Average [35] et

sur le Current Past Experienced Graph [36]. Cette technique est

particulierement adaptee a la detection au fil du temps d’ecarts

statistiques par rapport a des valeurs de reference.

3.2. Production

Le systeme affiche differents tableaux de bord (Figs. 1 et 2)

avec un rafraıchissement automatique des ecrans. Un tableau

decrit les evenements par periode et pour tout ou partie des

unites (Fig. 1, cercle 1). Une fenetre fournit le suivi temporel

des cas sous la forme d’une courbe epidemique de l’evenement

surveille, accompagnee d’un diagramme de qualite, avec

indication du niveau d’anomalie du signal temporel en trois

niveaux d’alerte associes a des pictogrammes verts, jaune et

rouge (Fig. 2). Une cartographie des cas declares est disponible

(Fig. 1, cercle 2). La meteorologie en temps reel specifique

(Fig. 1, cercle 3) est integree. Il est possible enfin de

redescendre depuis ces tableaux de bord vers la fiche anonyme

Fig. 2. Courbes epidemiologiques simultanees du signal de l’evenement «fievres» a

Guyane, 19 novembre 2005).

(Fig. 1, cercle 4) de declaration du cas. Cette derniere

fonctionnalite a montre son utilite dans les investigations des

alarmes.

3.3. Fonctionnement

Tous les medecins et infirmiers militaires des FAG (50

personnes) ont ete formes a l’utilisation. Un ensemble de

manuels a ete redige. Le reseau etait conforme a l’attendu d’une

chaıne de soutien medical en operation a trois niveaux : le

niveau tactique des soins de l’avant, le niveau operationnel de

commandement medical local et le niveau strategique

metropolitain.

Les retours d’experience ont montre des limites. Les PDA se

sont averes inadequats. Le PDA durci et le terminal telephonique

satellitaire ne satisfaisaient pas aux missions en Guyane ; leur

poids global de 3,5 kg s’ajoutait aux 32 kg (en moyenne) du sac a

dos, plus le materiel medical emporte par le medecin et

l’infirmier au cours des missions en foret amazonienne de deux a

trois semaines. L’ecran du PDA etait trop petit, et le durcissement

a aggrave la perte ergonomique en diminuant la luminance et la

sensibilite de l’ecran tactile. Le couvert vegetal a rendu difficile

l’obtention des points GPS. L’autonomie des terminaux Mini-

M1 etait insuffisante et le couvert vegetal ne permettait pas

l’emploi de panneaux solaires.

L’utilisation des ecrans de questionnaires pour la declaration

n’a pas pose de probleme de comprehension, mais la lourdeur

de l’interface etait prejudiciable a la declaration. Des etudes

ergonomiques ont permis d’ameliorer partiellement

l’ensemble. Le principe de fonctionnement autonome des

postes de declaration (sans connexion synchrone avec les

serveurs) associe a l’expedition differee des donnees par le

mecanisme de replication est a conserver.

Apres deux ans de fonctionnement, la base contient plus de

500 dossiers de declaration de l’evenement « etat febrile ». Dans

nalysees en temps reel, avec depassement de seuil dans 1 regiment (2SE FAG -

J.-B. Meynard et al. / Revue d’Epidemiologie et de Sante Publique 56 (2008) 11–20 17

80 % des cas, la creation de la fiche de declaration et son envoi par

replication se faisaient au decours de la consultation. Apres un an

de fonctionnement, le taux d’exhaustivite des declarations etait

de 104 % par rapport a la surveillance epidemiologique

traditionnelle (message faxe hebdomadaire) [1].

Des ruptures de transmission ont ete penalisantes (effets de

la foudre et surtensions d’un reseau electrique urbain). Ces

problemes pointent la vulnerabilite face aux moyens civils de

communications terrestres hors de controle. Le service de

messagerie accompagnant le projet a permis de mettre en

reseau toutes les equipes, favorisant l’acceptabilite.

3.4. Efficacite

Nous avons pousse les possibilites du dispositif a ses limites

au cours d’exercices. Le temps entre l’envoi d’une declaration

et sa prise en compte dans les tableaux de bord a ete reduit a

1,5 minutes. Le dispositif 2SEFAG a deja permis de detecter

trois departs d’epidemies avec une anticipation allant d’une a

cinq semaines par rapport aux surveillances traditionnelles. La

premiere etait une epidemie de dengue, qui a ete detectee dans

le courant de l’ete 2005. Elle a aussi ete detectee en milieu civil

par le Centre national de reference (CNR) et par l’institut

Pasteur de la Guyane. La deuxieme etait une epidemie de

paludisme, pendant l’hiver 2005–2006, avec une semaine

d’avance sur la declaration militaire traditionnelle par message

epidemiologique hebdomadaire. La troisieme etait une

epidemie de dengue fin 2005, qui s’est propagee a toute la

Guyane. Une alarme a pu etre donnee au sein des armees avec

une avance de une a deux semaines sur la declaration militaire

traditionnelle. En l’absence d’analyse des tendances des

donnees declarees en milieu civil, cette alarme est survenue

plusieurs semaines avant l’alerte civile [37].

Ces alarmes montrent l’avantage d’une detection basee sur un

recueil de symptomes. Dans ces trois exemples, 2SEFAG a

detecte en fait un accroissement anormal des fievres, alors

qu’aucun critere biologique et epidemiologique ne permettait

encore la declaration de cas de dengue ou autre arbovirose, de

paludisme, etc. Trois explications sont possibles. La definition

des cas dans la surveillance epidemiologique traditionnelle [1]

demande pour la declaration de ces maladies un diagnostic

confirme retardateur. Cette explication est discutable puisque les

« fievres d’origine indeterminee » sont aussi incluses dans la

surveillance epidemiologique traditionnelle et leur definition ne

comporte pas de confirmation microbiologique. La deuxieme

explication concerne la procedure de declaration, des la fin de

l’acte medical, dans la surveillance en temps reel par opposition a

la declaration hebdomadaire. Le troisieme facteur est la

dispersion des patients au sein des unites militaires ; dispersion

infraepidemique pour chacune, alors que les seuils epidemiques

etaient depasses au niveau de la surveillance globale des forces en

Guyane. Ce dispositif a permis a l’autorite militaire de Guyane

d’etre alertee et de disposer d’informations sur des epidemies

debutantes, permettant d’adapter la reponse de sante publique, en

particulier en renforcant les mesures de lutte antivectorielle.

Afin d’evaluer la faisabilite d’un systeme multinational

integre de surveillance, l’OTAN a realise un audit des systemes

de surveillance des nations alliees et a organise en avril 2006 un

exercice de validation du concept (Disease Surveillance System

Experiment). Les services de sante francais, britannique

et allemand, le Global Public Health Intelligence Network

(GPHIN) canadien et la societe Applied Signal Technologies

(projet Integrated Bio-Surveillance – IBS, Etats-Unis) y

participaient. Le scenario simulait une epidemie naturelle de

dysenterie bacillaire et une agression par l’agent du charbon

humain dans une zone de deploiement. Des dossiers de patients

fictifs etaient distribues tout au long de l’exercice aux armees

francaises et britanniques. Les donnees etaient saisies et

analysees au niveau de ces deux nations. Chacune produisait ses

propres alarmes selon sa procedure de surveillance en temps

reel a partir de ses seuls patients. Les donnees saisies brutes

etaient simultanement transmises par chaque nation a une

agence de l’OTAN a destination du centre d’analyse a Munich.

Celui-ci analysait donc des donnees multinationales, avec

l’objectif d’etablir des alertes portant sur un effectif multi-

national de patients et de militaires exposes. Une comparaison

finale a ete faite entre les analyses nationales et l’analyse

centralisee.

La fusion des donnees britanniques et francaises a pose des

problemes semantiques. Les resultats de l’exercice ont montre

l’interoperabilite du demonstrateur francais avec les partenai-

res, ainsi que la capacite a transmettre de l’information

securisee (VPN, cryptage. . .) tout en respectant les lois et

reglements francais. Le systeme a montre son efficacite en

detectant en temps quasi-reel (deux heures entre l’apparition du

premier cas suspect de charbon dans une unite francaise et la

proposition de contre-mesures), les deux types d’epidemies

(naturelle et intentionnelle) a partir d’un simple recueil de

symptomes. Plusieurs recommandations ont ete formulees :

definir une liste des symptomes et syndromes communs a

recueillir, standardiser les donnees et les rapports, composer

une base historique commune des deploiements allies afin de

definir l’attendu en termes d’evenements epidemiologiques,

disposer d’equipes d’enqueteurs entraınees (Rapid Deployable

Outbreak Investigation Team – RDOIT), automatiser l’analyse

de donnees. Il a ete suggere que la solution d’interoperabilite

francaise basee sur les web-services serve de reference au

dispositif OTAN.

Fin 2006, il a ete decide d’etendre le concept a l’ensemble des

signes et symptomes constitutifs du risque biologique agressif

(fievres, affections respiratoires, diarrhees, eruptions, paralysies)

et pour cela de deployer une seconde generation de materiels au

sein des forces francaises a Djibouti. L’ouverture d’un second

theatre a surveiller en temps reel necessitait de concevoir un

nouveau « systeme de systemes » realisant un centre operationnel

de metropole d’ou l’ensemble des theatres actifs serait surveille.

Cette prise en compte multitheatres constitue le dispositif Alerte

et Surveillance en Temps Reel (ASTER).

4. Discussion

Face a l’abondance des solutions proposees pour la

surveillance epidemiologique en temps reel ou quasi-reel [7–

10], des doutes ont ete emis sur l’utilite de celle-ci pour la

J.-B. Meynard et al. / Revue d’Epidemiologie et de Sante Publique 56 (2008) 11–2018

detection et l’alerte rapide. Il faut en effet tenir compte du cout

de developpement et de fonctionnement. Il peut etre

inacceptable lorsqu’il faut investiguer des alarmes qui se

revelent etre de fausses alertes generant des delais prejudicia-

bles [38]. Pour discuter des perspectives de ce concept dans les

armees, nous avons utilise la grille d’evaluation des systemes de

surveillance syndromique des CDC [2] en trois parties :

architecture du systeme, capacite de detection des epidemies et

experience tiree de l’utilisation.

4.1. Architecture du systeme

Du point de vue des armees, la capacite a detecter une

agression biologique est une preoccupation recente, dans un

contexte de controverses liees aux consequences medicales des

deploiements [39,40]. Cela a souvent conduit les armees a

reagir en s’appuyant sur des recueils d’informations medicales

deja existants, contrairement au projet francais. Nous avons

montre [11] que quasiment toutes ces surveillances sont basees

sur la collecte de diagnostics et de l’activite des formations et

non sur celle des symptomes. Le systeme EpiNATO est le

modele d’une surveillance basee sur le recueil de 25 categories

regroupant les maladies par organes et les blessures par grandes

causes. L’armee canadienne a montre son absence d’efficacite

et de fiabilite [41]. Early Notification of Community-Based

Epidemics (ESSENCE) utilise les donnees de consultation de

plus de 300 formations de soins militaires aux Etats-Unis.

Recemment, il a ete etendu aux structures sanitaires civiles. Il

est capable de detecter un phenomene epidemiologique avec un

delai moyen d’un jour [42]. Mais il utilise des dossiers dont la

conception n’avait pas pris en compte le recueil des

symptomes, il procede donc a une reconstitution des syndromes

potentiels a partir des diagnostics codes par le medecin grace a

la classification internationale des maladies et des problemes de

sante connexes editee par l’OMS. Recemment, ESSENCE a ete

integre dans un dispositif de surveillance sanitaire des forces en

deploiement. D’autres systemes ont ete realises comme

Lightweight Epidemiological Advanced Detection and Emer-

gency Response System (LEADERS) [43], ou Early Warning

Outbreak and Response System (EWORS), deploye dans des

structures medicales civiles du Sud-Est asiatique [44]. Le

systeme britannique Prototype for Remote Illness and

Symptom Monitor/Realtime Medical Surveillance (PRISM/

RMS) repose sur le recueil par un auxiliaire de sante d’un

ensemble de 33 symptomes choisis essentiellement pour leurs

liens avec les risques biologiques ou chimiques. Ce recueil se

fait a l’aide d’un PDA. Les donnees sont expediees

quotidiennement par satellite a un centre d’analyse en

Grande-Bretagne. Le concept operationnel considere ici

l’homme comme detecteur epidemiologique et a fait le choix

d’etre plus sensible que specifique [45]. Aucun de ces systemes

n’a integre dans sa conception la notion d’interoperabilite entre

nations comme dans ASTER ni ne procede en routine a une

surveillance avec un temps de reponse de l’ordre de

dix minutes.

Du cote civil, il s’agit moins de gerer la mobilite des sujets

que la diversite d’origine des informations. Avant 2001, les

responsables de sante publique civils se preoccupaient deja de

la surveillance des populations pour la detection precoce

d’epidemies, des maladies emergentes [46,47] et des menaces

terroristes [48]. Toutefois, les evenements de septembre 2001 et

l’epidemie de SRAS ont brutalement developpe l’interet pour la

surveillance en temps reel dans les populations. Un des

problemes principaux de la surveillance civile est d’integrer de

nombreuses structures medicales utilisant des systemes

d’information differents. Cela a stimule le besoin de standards

de communication, de solutions d’interoperabilites, mais sans

toutefois subir la pression de la permanence de service qui nous

a fait opter pour une architecture tolerant la redondance et la

mise a l’echelle des ressources informatiques.

L’experience de 2SE FAG a montre les limites de

l’utilisation des PDA durcis. Ces derniers sont en effet trop

lourds pour etre emportes sur l’homme s’ils ne servent qu’a

declarer des cas dans un systeme de surveillance et leur ecran

est trop petit pour la gestion complete du dossier medical. Il faut

enfin, disposer a tout moment d’une alternative militaire dans

les domaines electriques et des communications.

4.2. Capacites de detection

La sensibilite et la specificite de la surveillance syndromique

sont des points critiques. Une sensibilite insuffisante ne permet

pas de detecter une agression, tandis qu’une faible specificite

multiplie a tort les investigations apres alarmes. Il faut

concevoir le dispositif comme un tout, associant le traitement

du signal qui alarme et l’expert humain qui interprete. C’est

pourquoi nous nous sommes orientes vers des traitements qui

permettent a l’homme d’interpreter plus facilement la situation.

Tout d’abord, en utilisant des controles de qualite qui etudient

l’evolution temporelle des cas par rapport a des normes. Les

anomalies apparentes sont comparees a l’evolution attendue de

l’incidence, plusieurs niveaux de seuils sont utilises. Des qu’un

seuil est franchi, ASTER permet de consulter immediatement

les dossiers medicaux des patients constitutifs du depassement

de seuil. Toutefois, rares sont les etudes analysant conjointe-

ment la sensibilite et la specificite de ces systemes de

surveillance [8], d’autant qu’il n’existe aucun standard de

reference dans ce domaine.

Pour l’instant, l’analyse spatiale des donnees est peu

contributive comme le soulignent Bravata et al. qui n’ont trouve

aucune etude montrant qu’une analyse spatiotemporelle

apportait plus d’information qu’une analyse temporelle [8].

Dans notre cas, cela est essentiellement du a la confusion entre

le lieu de consultation des cas et leur appartenance a une unite

militaire, le facteur geographique etant emboıte dans le facteur

population. Cette analyse pourrait toutefois montrer son interet

pour identifier des grappes dans une zone ou plusieurs unites

seraient deployees.

4.3. Experience tiree de l’utilisation

Un systeme de surveillance en temps reel est un systeme

d’alerte qui n’est qu’un instrument d’information dans une

activite complexe de pilotage de la situation sanitaire. Il ne peut

J.-B. Meynard et al. / Revue d’Epidemiologie et de Sante Publique 56 (2008) 11–20 19

etre seul le support de ce pilotage ; il doit entrer dans un

ensemble de supports d’expertise de la situation qui sont la

surveillance, la veille sanitaire, l’investigation epidemiologique

et la prevision de l’evolution du phenomene epidemiologique.

Les lecons les plus importantes de l’utilisation d’ASTER

sont tirees de l’exercice Disease Surveillance System Expe-

riment de l’OTAN et de l’epidemie de dengue de 2006 en

Guyane. L’exercice de l’OTAN a replace la surveillance parmi

les differentes sources d’information necessaires pour finaliser

le diagnostic de situation : evaluation du contexte sanitaire dans

lequel intervient l’evenement epidemiologique a l’aide des

resultats de la veille sanitaire et des donnees historique de

surveillance epidemiologique, elaboration d’hypotheses etio-

logiques en fonction de la clinique, des prophylaxies en cours et

des expositions connues. Cette demarche a permis d’identifier

rapidement les deux epidemies de shigellose et de charbon

humain programmees dans l’exercice. Lors de l’epidemie de

dengue en Guyane, la veille sanitaire a eu une forte influence

sur la qualite et la rapidite de la reponse. Elle nous avait fourni

au prealable des informations sur l’existence d’une epidemie de

dengue de serotype 2 en Amerique latine qui progressait vers la

Guyane. Les responsables de la surveillance etaient donc dans

une posture de prealerte. L’aide au diagnostic de situation est

alors difficilement transposable a une situation d’emergence

d’un pathogene nouveau.

Un autre aspect important est la souplesse d’adaptation a un

nouveau theatre qui repose sur trois piliers : adaptabilite du

materiel, analyse du signal et formation des utilisateurs. Apres

la Guyane, le deploiement du systeme sur le theatre de Djibouti

a permis de verifier ces aspects. Nous avons deploye sans

probleme notable un serveur mobile pour le theatre. Pour les

procedures d’analyse, les seules configurations necessaires ont

ete la creation des donnees de reference des syndromes pour ce

nouveau theatre et la representation cartographique des

donnees. Le point le plus delicat a ete la formation des

utilisateurs qui pose le probleme de l’integration de l’utilisation

du dossier medical electronique avec le principe de la

surveillance basee sur les symptomes. Sous cette condition

liee au facteur humain, il est possible de considerer le systeme

ASTER comme aisement transposable a tout nouveau theatre

d’operation. ASTER a fait l’objet d’un depot de demande de

brevet en France.

Remerciements

Les auteurs tiennent a remercier pour leur contribution tous

les acteurs des systemes militaires de surveillance en temps

reel, en particulier les personnels du service de sante des forces

armees de Guyane et des forces francaises de Djibouti. Sont

egalement remercies tous les partenaires francais et etrangers,

militaires et civils qui ont participe a ces travaux.

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