Un stylo intelligent magnétoélastique imprimé en 3D pourrait aider à diagnostiquer la maladie de Parkinson

Chaque année, des dizaines de milliers de personnes présentant des signes de la maladie de Parkinson passent inaperçues jusqu’à ce que cette maladie neurodégénérative incurable ait déjà progressé. Les symptômes moteurs, tels que les tremblements ou la rigidité, n'apparaissent souvent qu'après des lésions neurologiques importantes. Au moment du diagnostic, plus de la moitié des neurones dopaminergiques peuvent déjà être perdus. Ce retard diagnostique peut limiter les options thérapeutiques et ralentir les progrès des interventions précoces.

Bien qu'il existe des tests permettant de détecter les biomarqueurs de la maladie de Parkinson, notamment la perte de cellules dans le cerveau et les marqueurs inflammatoires dans le sang, ils nécessitent généralement l'accès à des spécialistes et à des équipements coûteux dans les grands centres médicaux, ce qui peut être hors de portée de beaucoup.

Sous la direction de Jun Chen, professeur associé de bio-ingénierie à l'UCLA Samueli School of Engineering, des chercheurs ont développé un outil apparemment simple mais efficace : un stylo magnétoélastique intelligent et autonome qui pourrait aider à détecter les premiers signes de la maladie de Parkinson en analysant l'écriture manuscrite d'une personne.

Le stylo de diagnostic ultra-sensible, décrit dans une étude menée par l'UCLA et publié en couverture du numéro de juin de Natural Chemical Engineering , est doté d'une pointe magnétoélastique en silicone souple et d'une encre ferrofluide, un liquide spécial contenant de minuscules particules magnétiques. Lorsque la pointe du stylo est pressée contre une surface ou déplacée dans l'air, le stylo convertit les mouvements d'écriture, sur la surface et dans l'air, en signaux quantifiables haute fidélité grâce à une bobine de fil conducteur enroulée autour du corps du stylo. Bien qu'il ne soit pas conçu pour écrire, le stylo est auto-alimenté grâce aux variations des propriétés magnétiques de sa pointe et au flux dynamique de l'encre ferrofluide pour générer des données.

Pour tester le potentiel diagnostique du stylo, l'équipe a mené une étude pilote auprès de 16 participants, dont trois atteints de la maladie de Parkinson. Le stylo a enregistré des signaux d'écriture manuscrite détaillés, qui ont ensuite été analysés par un réseau neuronal entraîné à détecter les schémas moteurs associés à la maladie. Le modèle a pu distinguer les personnes atteintes de la maladie de Parkinson des personnes en bonne santé avec une précision moyenne de 96,22 %.

« La détection de symptômes moteurs subtils, invisibles à l'œil nu, est essentielle pour une intervention précoce dans la maladie de Parkinson », a déclaré Chen, auteur correspondant de l'étude. « Notre stylo diagnostique est un outil abordable, fiable et accessible, suffisamment sensible pour détecter les mouvements subtils et utilisable auprès de larges populations et dans les régions aux ressources limitées. »

Les chercheurs estiment que ce stylo pourrait transformer la détection précoce de la maladie de Parkinson et d'autres maladies neurodégénératives. Plutôt que d'attendre que les symptômes deviennent perturbateurs, les médecins généralistes ou les gériatres pourraient réaliser un test d'écriture rapide lors des consultations de routine et utiliser les données pour orienter les patients ou les traiter plus tôt.

https://newsroom.ucla.edu/stories/3d-printed-magnetoelastic-smart-pen-diagnose-parkinsons

https://samueli.ucla.edu/3d-printed-magnetoelastic-smart-pen-may-help-diagnose-parkinsons/