Aidé par une miniaturisation toujours plus poussée et des moyens informatiques plus performants, ces dernières années la liste des appareils sans fil mesurant les signaux physiologiques est devenu impressionnante. Les applications mobiles dédiées à la surveillance des signes vitaux comme l'électrocardiogramme, le taux d'oxygène ou la tension artérielle parmi d'autres données vitales se comptent par centaines.

Contrôle des paramètres vitaux

Prenons par exemple l'enregistreur ECG ambulatoire Holter qui nous est proposé avec tous ses câbles. Dans peu de temps, plus personne n'en voudra. En effet, lmodèle de nouvelle génération s'est transformé en une sorte de gros sparadrap baptisé "AliveECG". Conçu par AliveCor, c'est un système de monitoring cardiaque relié à un patch intelligent muni de capteurs que l'on place sur le corps (dans une chaussure, au poignet ou sur les doigts). Ce système qui fonctionne en temps réel peut aussi enregistrer 2 semaines de données (contre 3 semaines pour un Holter) qu'il suffit ensuite de présenter à son médecin.

Le moniteur cardiaque "AliveCor Heart Monitor" pour iPhone ou iPad est proposé avec un seul capteur (un canal dans le jargon) en version anglaise à 199$ au corps médical et aux patients américains mais uniquement sur prescription. Le moniteur cardiaque est également proposé au public au prix de 169£ sur le site d'Amazon UK.

Pour les vétérinaires, une version gratuite adaptée au monitoring des animaux est disponible gratuitement depuis l'iTunes Store américain d'Apple.

Le système de monitoring cardiaque d'AliveCor proposé avec un capteur biométrique et une application pour iPhone.

Concernant la mesure des signaux physiologiques, citons la solution proposée depuis 2013 par la société texane AirStrip Technologies.

Non seulement l'analyse médicale est numérique et peut être continue (alors qu'un ECG portatif comme le modèle MAC 800 de GE Healthcare présente une autonomie de 2 heures ou 250 tracés d'ECG) mais le système AirStrip est moins cher qu'un électrocardiographe portatif professionnel.

Grâce à ce système, si vous avez une anomalie cardiaque comme un souffle au coeur, il apparaîtra clairement sur le graphique (aux yeux d'un cardiologue en tous cas), de même que d'autres anomalies majeures ou mineures qu'on ne ressent pas nécessairement mais qui peuvent accroître le risque d'évènement cardiovasculaire.

Ce système préventif peut être complété par la mesure et le suivi de la pression artérielle, du taux d'oxygène, de gaz carbonique et de la température corporelle, autant de données que vous pouvez consulter chez vous aussi facilement que vos emails. En complément, le système peut vous alerter et afficher les tendances. Le produit fut adapté à Windows 8 et aux tablettes sous Android en 2013.

Selon le développeur, en 2013, les interfaces AirStrip mobiles étaient utilisés par plus de 1.5 millions de médecins et la demande augmente de 21% par an. Une étude basée sur un échantillon de 350 médecins, dentistes et autres professionnels de la santé a montré que de 38% d'entre eux utilisant quotidiennement un système de monitoring mobile en 2012, aujourd'hui la proportion a dépassé 50% d'entre eux.

A voir : AirStrip Demonstration

A gauche, le tensiomètre de Withings pour iOS et Android. Il fonctionne avec 3 piles alcalines AAA et une connexion Bluetooth. A droite, le système de monitoring des fonctions vitales (rythme cardiaque, pression artérielle, oxygène et température) de AirStrip Technologies pour iPad et iPhone.

A l'intention des femmes enceintes ou des médecins itinérants, les produits d'AirStrip technologies permettent également de surveiller à distance le rythme cardiaque du foetus, la formule sanguine ou les contractions intra-utérines et de déterminer exactement et sans s'inquiéter quel est le stade de la grossesse ou le jour où il faudra se rendre à la maternité.

Insistons sur l'analyse des fonctions vitales car si on ne prend que les problèmes cardiaques, ils représentent la première cause d'admission (et de réadmission) dans les centres de soins où nous savons que le nombre de lits est compté. En Europe comme aux Etats-Unis ou en Asie, cette maladie de civilisation tout autant que métabolique coûte chaque année environ 100 € par habitant aux caisses de maladie et autres mutuelles, dont 80% sont investis dans les frais d'hospitalisation. Ce montant augmente à mesure que la population vieillit.

Si on peut offrir un ECG portatif à chaque habitant, on pourra prévenir les accidents cardiaques et éviter les réadmissions et réduire d'autant le coût de ces prises en charge et réduire le déficit de la sécurité sociale. Tout le monde est gagnant. C'est le type idéal d'appareil sans fil qui pourrait changer la médecine dans les années à venir voire même dès demain si les entreprises privées participent à cette révolution technologique afin de réduire le prix de ces accessoires.

D'un point de vue plus théorique cette fois, à l'intention des étudiants en médecine et même des internes, il existe de nombreuses applications intéressantes simulant l'activité cardiaque en vidéo, donc sans capteur biométrique.

Voici deux apps éducatives développées par Anesthesia LLC pour iPhone, iPad et iPod Touch. La première est l'app "Instant ECG" qui propose 12 exemples de simulations ainsi que 140 questions d'examen et qui a reçu une bonne appréciation sur différents sites dont iMedicalApps et iPhone Apps Plus. La seconde est l'app "ACLS Rhythms" qui simule de manière très réaliste tous les aspects visuels et sonores d'une arythmie et propose une liste de médicaments adaptés à chaque symptôme.

NB. Dans les deux cas il s'agit exclusivement de programmes de simulation. Si vous disposez d'un ECG réel et l'interprétez sur base de ces logiciels, votre opinion ne remplacera jamais l'expertise d'un cardiologue dont le métier ne s'improvise pas. Un ECG reste un enregistrement scientifique sujet à interprétation, surtout dans ses détails (creux, pic, durée des évènements, etc) et le spécialiste soit savoir s'il a été enregistré ou non pendant un effort, autant de facteurs où peuvent se cacher l'origine d'un problème. Montrez toujours votre ECG a un cardiologue qui seul pourra posé le bon diagnostic et au besoin procéder à des examens complémentaires pour établir un bilan plus approfondi.

Les patients ont toujours été interessés par l'idée de savoir si le médicament qu'ils avaient avalé était toujours actif sans qu'ils n'aient à consulter un calendrier ou effectuer une prise de sang. De leur côté les médecins souhaitaient également s'assurer que les patients suivaient bien leur prescription. Dans les deux cas, tout le monde attendait une innovation leur permettant d'obtenir cette information en consultant simplement sur un ordinateur les données transmises par un capteur que le patient aurait ingéré. Et bien ce temps là est arrivé !

Comme il exite des micro caméras à ingérer (MicroCam de Medivators par exemple), aujourd'hui il existe sur le marché un capteur qui s'avale comme une pilule : l'Ingestion Event Marker (marqueur ingéré d'évènement) ou IEM de Proteus Digital Health. 

Andrew Thomson, CEO de Proteus Digital Health a déclaré à la BBC : "Les plus lourds fardeaux pour notre système de santé viennent des maladies chroniques et les personnes qui souffrent de ce genre de maladies ont besoin de médicaments chaque jour. Et ils doivent les prendre de façon appropriée. Or, nous savons que la plupart des gens ne le font pas très bien."

La startup californienne a développé ce qu'ils ont appelé le "Système Raisin", une technologie de suivi médical que l'autorité européenne de régulation a approuvé en 2010 et la FDA américaine en 2012. Le système fut testé durant des milliers de jours par des patients au Royaume-Uni par Lloyds Pharmacy sans constater d'interférence avec d'autres appareils médicaux.

La pilule IEM de Proteus Digital Health représente une nouvelle catégorie d'appareils médicaux et une étape importante de l'évolution de la médecine.

En effet, selon Eric Topol, professeur de génétique au Scripps Research Institute de La Jolla, en Californie et défenseur de la révolution digitale en médecine, "pour la première fois, une pilule digitale combinée à une infrastructure sans fil prouve qu'elle peut devenir le nouveau standard d'adhérence aux médicaments pour la gestion des maladies chroniques". La pilule IEM offre une solution fiable, personnalisée et interactive.

Sur le plan technique, le capteur IEM qui est principalement constitué de silicium peut être intégré dans un comprimé inerte ou dans n'importe quelle capsule pharmaceutique à ingérer.

Le capteur IEM est plongé dans une coque entièrement fabriquée à partir d'éléments qu'on trouve dans la nourriture et ne s'active qu'une fois ingéré et parvenu dans l'estomac, où les sucs gastriques dissolvent son enveloppe pour libérer la sonde. Elle tire son énergie de l'acide de l'estomac (comme une batterie au citron).

Une fois libéré, il se signale en émettant un message SMS ou un twitt qui est capté par un patch fixé sur le ventre du patient qui relaye l'information via le Cloud à un smartphone ou un ordinateur.

Le capteur ingéré analyse ensuite les paramètres physiologiques et la concentration des différentes substances à mesure qu'il évolue dans le tube digestif au même rythme que des fibres. Il peut déterminer le temps exact de l'administration du médicament et son identité exacte. Cette information est contrôlée par le patient.

Ainsi, "lorsque vous avalez un de nos médicaments numériques, il dira ‘Bonjour, je suis ici, je suis Novartis, je suis Diovan, 1.2 mg. Je viens de la boîte numéro 76, de la plaquette numéro 12 et je suis la pilule numéro 2", a expliqué Andrew Thomson.

Le patch fixé sur le ventre du patient contient également un capteur qui enregistre les mouvements et les signaux vitaux : rythme cardiaque, température, activité et phases du sommeil. Ce patch fonctionnant sur batterie dispose d'une autonomie d'environ 7 jours.

L’application permet de mesurer les effets du médicament et informe le corps médical dès l'instant où il n’agit plus. Ces données peuvent être consultées en continu par le patient et moyennant les droits d'accès également par un médecin, l’infirmier ou les membres de la famille.

Notons que cette technologie est l'aboutissement d'un projet de 62.5 millions de dollars partiellement financé par Oracle. Proteus Digital Health ne veut pas communiquer de prix mais précise suelemnt sur son site web que "Le prix dépend du contexte dans lequel il est utilisé".

A ces systèmes toujours en pleine évolution s'ajoutent de nombreuses initiatives pour démocratiser et généraliser la mesure des données vitales et effectuer des pré-diagnostics tels DxtER qui remporta le "Tricorder X-Prize" en 2017. Il est capable d'identifier 37 maladies et troubles de santé. Enfin, citons les miroirs intelligents du projet européen Semeoticons tels le Wize Mirror qui scanne le visage, analyse l'haleine et mesure plusieurs données vitales pour détecter les anomalies.

La médecine curative

La médecine sans fil c'est aussi de la médecine curative. La majorité de la population occidentale présente des maladies chroniques, les personnes de plus de 65 ans ayant deux maladies chroniques ou plus. Cela veut dire que la majorité des frais médicaux sont liés à des maladies chroniques. Le diabète et l'hypertension comptent parmi celles-ci, au même titre que la maladie d'Alzheimer.

Avec la technologie existant aujourd'hui, on peut déjà surveiller ces maladies sur un smartphone et agir avant même que les symptômes deviennent critiques.

Concernant le diabète, aujourd'hui le minuscule capteur de glucose est implanté sous la peau, fonctionne 6 jours et effectue une mesure toutes les 10 secondes. Il est relié à un boîtier externe fixé sur le corps ou à la ceinture du patient. A l'avenir, il sera appliqué sur la peau grâce à un capteur continu de glucose plus fin qu'un cheveu et relié à des nanoampoules et il sera possible de tester sa glycémie toutes les cinq minutes et de maintenir sa valeur dans la norme. Il existe également des montres connectées (cf. PKvitality) qui mesurent la glycémie en temps réel tout au long de la journée.

Enfin, début 2014 Google X annonça qu'ils développaient une "smartlens", une lentille de contact qui permet au patient diabétique de mesurer son taux de sucre dans ses larmes. Le système de mesure est situé en périphérie de la lentille de contact pour ne pas gêner la vision. Google pense également équiper la lentille d'un LED qui préviendrait visuellement le patient. Le système qui est toujours à l'état de prototype est équipé d'une puce et d'une antenne et peut se connecter à un autre appareil qui administrait la dose d'insuline. Google espère commercialiser la smartlens vers 2019.

A l'avenir les capteurs pourraient détecter des troubles de l'humeur comme la dépression, surveiller les crises d''asthme, les taux de pollen, la qualité de l'air ou la respiration.

Les chercheurs travaillent également sur des systèmes mobiles capables de mesurer l'acuité visuelle et auditive.

On peut aussi aider les personnes âgées ou éprouvant des difficultés pour marcher. Si ces personnes ont encore la volonté d'êre autonome et ont les muscles suffisant pour se déplacer, le seul facteur sur lequel la médecine peut agir est la connaissance instinctivement de leur position dans l'espace, la proprioception. Cette faculté peut être améliorée grâce à des capteurs proprioceptifs que l'on installe dans les chaussures. Grâce à cette technologie qui est largement appliquée en robotique, on peut prévenir la chute et les os brisés qui parfois les accompagnent.

Cette technologie est exploitée dans la chaussure iShoe qui utilise des capteurs proprioceptifs sans fil. Combinez cette technologie aux exosquelettes, les moyens dont dispose déjà maintenant la médecine pourront s'appliqer aux personnes de tous les âges et souffrant de n'importe quelle maladie handicapante.

SOS et assistance

Nous connaissons tous le système d'alerte portatif qui permet à une personne seule en détresse de prévenir les secours en appuyant sur le bouton d'un porte-clé, d'un bracelet ou d'un collier. Le seul inconvénient de ces accessoires est qu'ils ne fonctionnent pas si le réseau Wi-Fi ou cellulaire est en panne.

Aujourd'hui, les nouveaux systèmes d'alerte tirent profit des smartphones et d'Internet. Il existe des dizaines d'applications d'alerte. La plupart sont développées aux Etats-Unis mais il existe quelques applications francophones pour citer l'une des dernières en date, MySOS de Bernard Mourad.

Cette application disponible pour l'iPhone et bientôt pour les smartphones sous Android vous permet en un seul geste non seulement d'alerter les services d'urgence (hôpital, police ou pompiers selon le cas) via votre smartphone mais également votre médecin, vos proches et ce que l'inventeur appelle des "anges gardiens". Il s'agit de bénévoles qui sont prêts à intervenir tout de suite à l'adresse indiquée dans le message urgent et géolocalisé qu'ils recevront. Les coordonnées et la position exacte de l'auteur du message restent anonymes tant qu'il ne fait pas appel à cette fonction d'alerte.

Cette application est originale car pour la première fois un système d'alerte combine plusieurs canaux pour informer les services d'urgence et des personnes de confiance. Connecté au réseau cellulaire (SMS), au système GPS et à votre messagerie, il offre ainsi toutes les chances que l'appel soit reçu et géolocalisé en quelques secondes.

Dans le cas d'un accident grave où nous savons que le temps de réaction des secours est un facteur déterminant pour la survie de la victime, cette application peut sauver des vies.

L'usage de ce programme SOS va au-delà du simple appel de détresse personnel. Il peut être utilisé par toute personne témoin d'une situation de détresse afin de prévenir sans délai les services d'urgence et les "anges gardiens" proche du lieu de l'évènement pour qu'ils viennent secourir la personne. C'est dans ce contexte que la Croix-Rouge française par exemple encourage ses 15000 sécouristes à adhérer au réseau MySOS.

MySOS a reçu une critique très élogieuse de la presse et des secouristes. Vous pouvez la télécharger depuis l'Apple Store ou le Google Store.

Concernant la surveillance, pour les personnes désirant garder un oeil sur leur enfant ou même surveiller un local à distance, il existe de nombreuses applications adaptées aux ordinateurs de bureau mais beaucoup moins pour les smartphones. La webcam Belkin NetCam HD permet à partir d'un smartphone de voir à tout instant tout ce qui se passe dans la pièce où elle est installée. La caméra est équipée d'un système de vision nocturne et d'une connexion Wi-Fi qu'il faut connecter à votre router Wi-Fi.

Prochain chapitre

La "wearable tech"