Une équipe de chercheurs de l'Université du Texas à Austin a développé un tatouage électronique ultramince et léger, appelé e-tatouage, qui se fixe sur la poitrine pour une surveillance cardiaque continue et mobile en dehors d'un cadre clinique. Il comprend deux capteurs qui fournissent ensemble une image claire de la santé cardiaque, offrant ainsi aux cliniciens une meilleure opportunité de détecter précocement les signaux d'alerte des maladies cardiaques.
"La plupart des problèmes cardiaques ne sont pas très évidents. Les dommages se produisent en arrière-plan et nous n'en avons même pas conscience", explique Nanshu Lu, professeur au Département de mécanique aérospatiale et d'ingénierie et auteur principal de l'étude. "Si nous pouvons avoir une surveillance continue et mobile à domicile, nous pouvons procéder à un diagnostic et un traitement précoces, et si cela peut être fait, 80 % des maladies cardiaques peuvent être prévenues."
En tant que suite d'un projet précédent sur le tatouage électronique thoracique, cette nouvelle version est sans fil et mobile, rendue possible par une série de petits circuits actifs et de capteurs soigneusement agencés et reliés par des interconnexions extensibles. Le dispositif s'adapte à la poitrine grâce à un pansement médical et est beaucoup moins intrusif que d'autres systèmes de surveillance, offrant ainsi plus de confort aux patients.
À l'heure actuelle, il n'existe pas de solution prête à l'emploi pour une surveillance confortable à long terme en dehors du cadre clinique. Les cliniciens peuvent réaliser des tests sur les patients lors de leurs visites, mais ils peuvent ne pas détecter certains problèmes cardiaques car les signes de la maladie ne sont pas présents à ce moment-là.
L'e-tatouage ne pèse que 2,5 grammes et fonctionne avec une pile de la taille d'une pièce de un centime. La batterie a une autonomie de plus de 40 heures et peut être facilement remplacée par l'utilisateur.
Il fournit deux mesures clés du cœur. L'électrocardiogramme, ou ECG, est le signal électrique du cœur. Et le sismocardiogramme, ou SCG, est le signal acoustique du cœur provenant des valves cardiaques.
L'ECG peut être mesuré à l'aide de dispositifs mobiles tels qu'une Apple Watch. Et le SCG peut être surveillé à l'aide d'un stéthoscope. Mais il n'existe pas de solution mobile qui se rapproche d'un stéthoscope ou qui effectue les deux mesures.
"Ces deux mesures, électrique et mécanique, ensemble, peuvent fournir une image beaucoup plus complète et globale de ce qui se passe avec le cœur", explique Lu. "De nombreuses autres caractéristiques cardiaques pourraient être extraites de manière non invasive à partir de ces deux signaux mesurés de manière synchronisée." En surveillant ces deux facteurs et en les synchronisant, il est possible de mesurer les intervalles de temps cardiaques, qui sont un indicateur majeur des maladies cardiaques et d'autres problèmes.
L'ECG, le SCG et d'autres données acquises (telle que la température) sont transmis en temps réel via BLE (Bluetooth Low Energy) vers un appareil hôte comme un smartphone. Les chercheurs ont développé une application mobile personnalisée pour se connecter à l'e-tatouage, recevoir et stocker les données en continu pour une utilisation ultérieure. L'application offre également une interface utilisateur facile à utiliser pour visualiser les données en temps réel, vérifier la qualité du signal et marquer les événements importants.
Les chercheurs ont déjà testé le dispositif sur cinq patients en bonne santé dans leur environnement quotidien, avec un faible taux d'erreurs par rapport aux options de surveillance actuellement disponibles. La prochaine étape consiste à poursuivre les tests, à valider les résultats initiaux et à étendre les essais à différents types de patients.
