Un système optique miniaturisé contrôle la circulation sanguine dans le système vasculaire de l’oreille interne. Les résultats de ce monitoring de longue durée peuvent améliorer la prévention des maladies cardiovasculaires, pratiquement à l’insu du patient.
Une équipe composée de chercheurs allemands du RWTH d’Aix-la-Chapelle, d’ingénieurs en acoustique auditive d’Audia Akustik Sömmerda en Thuringe et de développeurs de la société CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH ont mis au point un système de monitoring de longue durée. Il doit contribuer à améliorer les mesures préventives pour les maladies du système cardiovasculaire largement répandues dans la population.
Si lors d’une visite, votre médecin ne peut collecter que des informations ponctuelles et limitées dans le temps, ce nouveau système de monitoring permet quant à lui de surveiller votre état de santé 24 heures sur 24. Il peut ainsi prendre en compte les variations naturelles au cours de la journée des paramètres vitaux et des processus physiologiques, ainsi que les caractéristiques propres à chaque patient.
La pièce maîtresse de ce nouveau système est un capteur miniaturisé issu de la plateforme technologique Mores. Il mesure seulement 5,4 mm x 3,2 mm x 0,7 mm et peut se loger dans un matériau préformé souple et otoplastique. Il exploite la partie externe du conduit auditif comme lieu de mesure et effectue des relevés en continu.
Les paramètres vitaux sont transmis par photopléthysmographie. Ce procédé n’entraîne aucun stress ni intervention et mesure les changements de volumes sanguins dans les tissus selon un procédé optique. Les signaux correspondants contiennent de multiples données et renseignent sur la vitesse du pouls, la fréquence respiratoire, l’oxygénation artérielle et la circulation sanguine.
Le nouveau mini-capteur qui enregistre ces signaux – le VIP – trouve sa place dans des zones ne pouvant pas bénéficier de la méthode connue d’oxymétrie de pouls par transmission. Le système repose sur un processus à capteur de réflexion/rémission spécifique basé sur une technologie silicium-verre-céramique brevetée. Des structures éblouissantes sont réalisées avec des verres optiques actifs qui ajustent les surcouplages interférentiels de la source lumineuse sur le détecteur, et donc les limitations dynamiques correspondantes. Des simulations montrant comment des photons pénètrent le tissu dans le conduit auditif externe, et dont la comparaison avec les recherches de laboratoires se sont révélées constantes, ont encouragé la création du VIP.
Pour ce composant sensoriel clé, il a été choisi une solution à une puce monoprocesseur, pour le rendre aussi petit que possible pour l’oreille. L’électronique qui pilote le capteur et enregistre les signaux peut sans problème se porter sur le corps. Une liaison Bluetooth transmet les signaux bruts à un enregistreur de données qui les évalue et les traite.
Dans la mesure où la circulation sanguine change en fonction de l’heure de la journée, des rythmes de synchronie car- diaques et respiratoires, les signaux varient toutefois. Cet échantillon sert à détecter et différencier des signaux lors de l’analyse. Ce projet a constitué un défi technologique. Le système mis au point propose de nombreuses possibilités d’utilisation – du monitoring de longue durée à l’intégration du système dans un appareil auditif ou un écouteur, aux premiers secours en cas d’urgence.
- Thomas Hennig CiS – Institut de recherche pour les microcapteurs et le photovoltaïque (Erfurt, Allemagne)
- Informations complémentaires Pour en savoir plus sur le projet : www.in-monit.de
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