Un ongle connecté pour surveiller votre santé

Santé

La prise d'un objet quelconque ou tout autre simple geste du quotidien permettent d'en savoir beaucoup sur l'état des muscles et la santé d'un patient. Pour suivre l'évolution d'une maladie neurologique chronique ou dégénérative, IBM a conçu un mini-capteur qui se colle sur l'ongle, et communique sans fil avec un smartphone ou une montre connectée.

De précédentes recherches ont démontré l’utilité de la force de préhension comme indicateur de l’état de santé pour de nombreuses maladies. En mesurant la force de poigne, les chercheurs ont ainsi pu vérifier l’efficacité d’un traitement contre la maladie de Parkinson, le degré de fonctionnement cognitif chez des patients schizophrènes, mais aussi la santé cardiovasculaire ou encore évaluer la mortalité, toutes causes confondues, chez les personnes âgées.

Une méthode souvent utilisée, notamment pour suivre l’évolution de la maladie de Parkinson, est de faire appel à des capteurs qui détectent les mouvements, l’état des muscles ou des glandes sudoripares. Malheureusement, avec une population plus âgée, la peau est plus fragile et ces capteurs peuvent poser des problèmes, notamment d’infection.

Les déformations d'un ongle en disent long sur un patient

Partant de ce constat, IBM a développé un nouveau capteur, notamment pour les patients souffrant de la maladie de Parkinson, qui vient se fixer sur l’ongle. Ce dernier étant beaucoup plus solide, il peut être collé directement sur l’ongle sans avoir à se soucier des désagréments rencontrés lorsque les capteurs sont posés à même la peau.

Ce nouveau dispositif est un petit appareil sans fil, composé de jauges de contraintes et d’un accéléromètre, le tout relié par Bluetooth à basse consommation à une montre connectée portée du même côté que l'ongle pour être à proximité. Les jauges de contraintes mesurent les déformations et mouvements de l’ongle, un indicateur de la force de poigne, tandis que l’accéléromètre mesure l’amplitude et la fluidité des mouvements.

D'abord mis au point pour la maladie de Parkinson, ce capteur pourrait à l'avenir suivre l'évolution d'autres maladies et jauger l'efficacité des traitements © IBM Lab

Les chercheurs indiquent que le prototype est si robuste que le patient peut lancer une balle de baseball sans que le capteur ne bouge de l'ongle. La prochaine étape sera de faire évoluer les composants électroniques en passant à un substrat flexible et en passant à l’échelle du micromètre pour réduire la consommation électrique.

Parce que l’une des fonctions des ongles humains est de renforcer l’extrémité du doigt pour faciliter la manipulation des objets, le capteur est capable de mesurer des déformations de l’ordre de quelques microns. En comparaison, un cheveu mesure entre 50 et 100 microns, un globule rouge un peu moins de 10 microns. Chaque déplacement produit des déformations caractéristiques qui permettent de déduire le type de mouvement, comme tourner une clé, ouvrir un bocal, utiliser un tournevis, découper des légumes…

L'IA pour détecter les troubles psychomoteurs

Le capteur envoie des données sur la pression, le mouvement et la qualité de la préhension à une application. Une intelligence artificielle analyse ensuite les données pour établir une base de référence, qui sera sauvegardée et stockée dans le Cloud pour ne pas être dépendante de la montre connectée ou du smartphone. Il sera alors possible de détecter une baisse de la force, ou tout autre symptôme affectant le contrôle moteur. Grâce à des modèles d’apprentissage, l’IA évaluela bradykinésie (ralentissement des mouvements), les tremblements et la dyskinésie, tous symptomatiques de la maladie de Parkinson. Une autre application envisagée sera de détecter les mouvements susceptibles de causer des blessures, et d’en prévenir le porteur.

Ce qu'il faut retenir
  • La force de préhension permet d'évaluer la santé et l'efficacité d'un traitement.
  • IBM a imaginé un capteur ongulaire sans fil, plus solide que ceux posés sur la peau.
  • Grâce au Bluetooth, les données sont envoyées sur une montre connectée ou un smartphone.

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