Grâce à de petits patchs, la respiration peut être analysée en détail et de manière totalement sans contact, aussi bien à l’hôpital qu’à domicile.
La même technologie sans fil utilisée pour suivre les marchandises dans les entrepôts ou retrouver des objets perdus pourrait à l’avenir servir à surveiller notre respiration. Des chercheurs de l’Université de technologie Chalmers, de l’hôpital universitaire Sahlgrenska et de l’Université de Göteborg ont mis au point une nouvelle méthode sans contact pour mesurer les mouvements respiratoires, avec des applications potentielles aussi bien dans les établissements de santé qu’à domicile.
Ces petites étiquettes à puce, dotées chacune d’un identifiant unique, fonctionnent sans contact en se rechargeant grâce à un lecteur à proximité. Photographe : Chalmers tekniska högskola : Mia Halleröd Palmgren
L’évaluation de la fonction respiratoire est essentielle au diagnostic et à la réadaptation des patients atteints de maladies pulmonaires ou après une intervention chirurgicale. Les méthodes actuelles reposent souvent sur des techniques d’imagerie telles que les radiographies et la tomodensitométrie (TDM), qui nécessitent un équipement sophistiqué en milieu hospitalier et peuvent exposer les patients à des radiations.
La nouvelle méthode utilise la technologie des radiofréquences (RF), grâce à de petites étiquettes autocollantes – appelées étiquettes RFID – placées sur le corps. Leurs mouvements, captés par les ondes radio, sont enregistrés et analysés, permettant ainsi de mesurer simultanément les mouvements respiratoires de différentes parties du corps, comme le thorax et l’abdomen.
« L’objectif est de permettre une réadaptation plus personnalisée et fondée sur des données probantes, par exemple pour les patients se remettant d’une chirurgie pulmonaire ou souffrant de maladies pulmonaires chroniques », explique Xuezhi Zeng, professeur associé au département de génie électrique de Chalmers.
Fournir une image plus détaillée de la respiration
En mesurant simultanément les mouvements locaux en plusieurs points, cette méthode permet de mieux comprendre le fonctionnement réel de la respiration – chose difficile à obtenir autrement.
Dans une étude préliminaire de validation de principe, la technologie a été testée à l’aide d’un système commercial. Les expériences ont été menées au centre de simulation de l’hôpital universitaire Sahlgrenska, où un mannequin médical était équipé de plusieurs étiquettes RFID placées sur le thorax. Les résultats ont montré que même de faibles variations des mouvements respiratoires entre différents points de mesure pouvaient être détectées.
« Il existe un besoin criant de méthodes de mesure flexibles, fiables et rentables dans le domaine de la santé. Il s’agit d’une étape importante vers le développement de meilleurs outils pour une réadaptation personnalisée », déclare Gunilla Kjellby Wendt, responsable du service d’ergothérapie et de physiothérapie de l’hôpital universitaire Sahlgrenska et professeure associée à Chalmers.
L’étude est un test de concept réalisé dans un environnement contrôlé, et la prochaine étape consiste à développer davantage la méthode en vue d’une utilisation clinique future.
Technologie portable avec un potentiel pour la surveillance à domicile
Contrairement à de nombreuses méthodes existantes, ce système est à la fois portable et sans contact. Les étiquettes RFID ne fonctionnent pas sur batterie ; elles sont alimentées par un lecteur externe, ce qui rend la technologie simple et sûre d’utilisation, sans fil ni installation complexe.
Cela ouvre des possibilités d’utilisation dans différents contextes de soins de santé, des hôpitaux et cliniques ambulatoires aux domiciles des patients.
Cette étude s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre l’hôpital universitaire Chalmers et l’hôpital Sahlgrenska, au sein d’un poste de chercheur associé. En impliquant dès le début des chercheurs cliniciens et techniques, les travaux s’appuient sur des besoins réels en matière de soins de santé. Ceci garantit une pertinence clinique élevée et constitue un atout majeur pour sa mise en œuvre future.
Prochaine étape : prototype sur mesure et études cliniques
Pour rendre la méthode plus robuste et fiable pour une utilisation clinique, l’équipe de recherche développera un prototype sur mesure spécialement conçu pour une mesure précise des mouvements respiratoires.
« Cela prendra quelques années, mais j’espère que notre prototype pourra être testé sur des patients d’ici cinq ans », déclare Xuezhi Zeng.
À plus long terme, l’objectif est de permettre une surveillance continue à domicile. Cela pourrait contribuer à une détection plus précoce de la détérioration de la fonction respiratoire et permettre une prise en charge plus rapide.
« Si nous parvenons à rendre l’analyse respiratoire avancée plus accessible, cela pourrait avoir un impact significatif sur la façon dont nous surveillons et traitons les patients souffrant d’insuffisance pulmonaire », déclare Monika Fagevik Olsén, professeure de physiothérapie à l’université de Göteborg.
