Assistants high-tech dans notre corps

Implants et capteurs intelligents

Des patients cardiaques surveillés à distance, un cycliste qui avale un thermomètre, une diabétique qui mesure sa glycémie sans verser une seule goutte de sang: autant d’applications qui ont recours aux capteurs et aux implants intelligents.

Felix Raymann (texte), 15 septembre 2017

Une dizaine de milliers de patients sont porteurs d’un stimulateur cardiaque en Suisse. L’un d’entre eux est Adrian N. Il a récemment reçu un appel de son médecin: «Nous avons remarqué que votre rythme cardiaque est irrégulier aujourd’hui, prenez donc une pastille supplémentaire du médicament prescrit.» Le médecin d’Adrian N. n’est pas un voyant, mais son patient porte un système d’alarme en plus du stimulateur cardiaque: les deux capteurs logés dans l’oreillette droite et dans le ventricule gauche mesurent en permanence l’activité électrique du cœur. Les données recueillies sont tout d’abord transmises à un relai installé au domicile du patient. Celui-ci se charge de faire suivre les données via internet au centre de cardiologie de l’hôpital universitaire de Zurich.

 

 

Archivnummer: BIO26089

L’implant Biotronik est constitué d’un défibrillateur (dans la partie supérieure droite du cœur) et de deux capteurs effectuant des mesures directement à l’intérieur du cœur (image: Biotronik).

 

 

L’ère des implants connectés

 

Les implants connus jusqu’ici étaient des vis pour la reconstitution des os, des prothèses dentaires et articulaires ou bien de stimulateurs cardiaques. Il existe dorénavant une nouvelle génération d’implants numériques tels que les capteurs logés à l’intérieur de l’organisme, qui transmettent des informations vitales sur l’état de santé du patient. La plupart du temps, ces nouvelles technologies de mesure et d’examen sont nettement moins invasives que les méthodes habituelles.

Cette capsule vidéo filme son trajet à travers le système digestif et envoie les images à un récepteur à l’extérieur du corps.

Voyage à l’intérieur du corps

 

La surveillance du cœur n’est que l’une des nombreuses applications des dispositifs médicaux intelligents travaillant de manière autonome à l’intérieur de l’organisme. Equipée de projecteurs et de petites caméras, la PillCam se déplace comme un mini-sous-marin dans l’intestin du patient qui l’a ingérée. Cette capsule vidéo filme son trajet à travers le système digestif et envoie tout d’abord les images à des capteurs collés sur le ventre du patient, qui les retransmettent à un récepteur portable.

 

 

Animation: la capsule vidéo PillCam, qui est avalée par le patient, livre au médecin des images du tube digestif. Vidéo: Youtube/GivenImaging

 

 

Huit heures plus tard, le patient se rend chez son médecin avec les données enregistrées sur le récepteur. Le médecin n’a plus qu’à analyser les séquences vidéo et à établir son diagnostic. Ces capsules d’endoscopie, qui sont notamment utilisées pour détecter les inflammations intestinales ou pour dépister les tumeurs, sont évacuées par la voie naturelle.

 

 

Images de l’intérieur des intestins enregistrées par la capsule vidéo: Youtube/GivenImaging.

 

«Les petits capteurs envoient leurs données à un relai monté sur le vélo, qui les retransmet à l’entraîneur accompagnant les cyclistes avec son véhicule.»Dr. Andreas Gösele, responsable du Swiss Olympic Medical Center

Mesure de la température chez les sportifs d’élite

 

Les cyclistes professionnels aussi avalent de tels capteurs sous forme de capsules pour surveiller en temps réel la température à l’intérieur de leur corps lors des entraînements par temps caniculaire. «Les petits capteurs envoient leurs données à un relai monté sur le vélo, qui les retransmet à un appareil à disposition de l’entraîneur accompagnant les cyclistes avec son véhicule», explique le médecin du sport Andreas Gösele, responsable du Swiss Olympic Medical Center.

 

Ces méthodes de mesure ont tout d’abord été utilisées pour surveiller la température à l’intérieur du corps des pompiers. En médecine sportive, ces capsules servent par exemple à évaluer l’efficacité de vêtements réfrigérants ou de boissons rafraîchissantes.»

 

 

Des nerds pucés   

 

La motivation de se faire implanter un capteur électronique n’est pas toujours médicale. Les passionnés du milieu du Body Hacking ou les amateurs d’expériences nouvelles se font aussi implanter des capteurs et des puces sous la peau par pur plaisir. Chez iamrobot.de, on peut se procurer pour 60 euros de telles puces. Ces modules NFC (Near Field Communication) peuvent être introduits sous la peau entre le pouce et l’index. Ils permettent ensuite de déverrouiller la porte de sa maison (pour autant qu’on ait acheté pour 190 euros une serrure compatible), de transmettre les données de son carnet d’adresse à un téléphone Android ou de déverrouiller son ordinateur.

 

 

 

Un médecin omniscient

 

Les implants qui livrent des données en temps réel consomment de l’énergie. Le patient cardiaque Adrian N. en est fort conscient: «La dernière fois, la batterie de mon implant a duré environ sept ans», explique-t-il. Pour les utilisateurs de smartphones, cette autonomie semble presque infinie, mais il faut bien comprendre que la recharge d’un implant cardiaque est un peu plus compliquée que celle d’un téléphone mobile: «Le remplacement de la batterie signifie que je dois passer trois jours à l’hôpital», déclare-t-il.

 

Quand on porte un tel appareil en soi, il faut être conscient qu’on est constamment surveillé. «Récemment, j’ai reçu au petit matin l’appel d’un médecin qui se faisait des soucis parce que le système avait enregistré des irrégularités et une augmentation de mon rythme cardiaque entre 22 heures et 3 heures du matin», poursuit Adrian N. «La raison cette fois-là n’était cependant pas due à mon problème cardiaque, mais à ma consommation excessive d’alcool au cours de la soirée.»

 

 

 

Trois exemples d’implants qui facilitent voire sauvent la vie des patients qui les portent:

 

1. MESURE DE LA GLYCÉMIE SANS PIQÛRES

Les patients diabétiques doivent régulièrement mesurer leur glycémie pour éviter un excès ou un déficit de glucose sanguin, qui pourrait avoir des conséquences mortelles. Même si le prélèvement d’échantillons au moyen d’une petite piqûre au bout du doigt est relativement indolore, il existe une méthode plus commode: par exemple un capteur implantée dans le bras mesurant et enregistrant régulièrement la glycémie. Pour consulter la valeur mesurée, le patient n’a qu’à positionner un lecteur à quelques centimètres au-dessus de l’implant.

 

2. PRESSION DU LIQUIDE CÉPHALO-RACHIDIEN

Afin que les patients des soins intensifs ayant subi une hémorragie cérébrale ne souffrent pas de séquelles, le capteur «NeMo Probe» surveille la pression du liquide céphalo-rachidien, la température et la circulation sanguines ainsi que la saturation en oxygène du tissus cérébral. «Le capteur implanté à l’intérieur du cerveau communique pendant huit jours des données qui sont retransmises sur le système de surveillance installé sur le PC», détaille Dirk Baumann de NeMoDevices, la start-up zurichoise qui a développé ce dispositif.

 

3. IMPLANT COCHLÉAIRE

Un autre implant trouvant place dans la tête est l’implant cochléaire. Ce dispositif peut rendre l’ouïe à certaines personnes malentendantes. Il fonctionne grâce à une électrode qui est directement implantée dans la cochlée. Celle-ci est reliée à un microphone et à un processeur placé à l’arrière de la tête. Cette combinaison entre une aide auditive et un implant produit une stimulation électro-acoustique. D’après Pro Audito Schweiz, ce sont près de 2600 personnes qui sont porteuses d’un tel dispositif en Suisse.  

 

 

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