Les appareils portables axés sur la santé de plus en plus viables grâce aux récentes avancées

Le marché des appareils connectés portés sur soi connaît une forte croissance. Les estimations citées en 2024 envisageaient des expéditions annuelles de l’ordre de 560 millions d’appareils . D’autres estimations évoquaient environ 75 milliards de dollars de revenus et un revenu moyen par utilisateur supérieur à 82,50 dollars dans le segment du bien-être. Ces chiffres dépendent du périmètre retenu et ne constituent pas un comptage en temps réel.

L’intérêt pour ces appareils tient notamment au suivi de l’activité, du mode de vie et de certains paramètres de santé à domicile. 

Ils peuvent compléter les démarches de prévention, selon leurs fonctions et la fiabilité des mesures.

Des entreprises et des laboratoires développent de nouveaux matériaux et dispositifs. L’exemple suivant concerne un capteur souple et léger qui pourrait, à terme, être intégré à des appareils de suivi des mouvements. 

Un gel électret qui conserve une charge électrostatique

Des chercheurs du NIMS, de l’université de Hokkaido et de l’université pharmaceutique Meiji ont développé un gel électret capable de retenir durablement une charge électrostatique. Ils l’ont ensuite associé à des électrodes flexibles. 

Le dispositif transforme certaines vibrations de basse fréquence en signaux électriques. Il pourrait servir de base à des capteurs de mouvement portés sur le corps.

L’ajout d’une faible quantité de gélifiant de petite masse moléculaire à un liquide alkyl–π a produit un gel dont le module élastique de conservation mesuré était 40 millions de fois supérieur à celui du liquide. Après chargement, le gel électret présentait une rétention de charge supérieure de 24 % à celle du matériau liquide de référence, grâce à un meilleur confinement des charges.

Dans les conditions d’essai, le capteur détectait des vibrations à 17 Hz et produisait une tension de 600 mV, soit 83 % de plus que le dispositif de comparaison utilisant un électret liquide alkyl–π.

Les chercheurs souhaitaient améliorer la capacité et la durée de rétention de charge, ainsi que la résistance mécanique, pour détecter des mouvements et déformations plus subtils. Le gel pourrait également être réutilisé comme matériau de capteur, ce qui présente un intérêt pour la réutilisation des matériaux. 

Cette recherche n’était pas encore un appareil médical commercial. D’autres dispositifs de suivi étaient déjà disponibles en 2024, avec des fonctions et des niveaux de validation différents. 

Comment les appareils portés sur soi peuvent soutenir le suivi de santé

Une revue de portée a repéré 1 585 références, puis retenu 20 études selon ses critères, afin d’examiner l’impact des appareils portés sur soi sur les soins de santé . Elle suggérait que ces technologies peuvent favoriser l’autosurveillance, certains changements de comportement et la participation aux soins. Leurs limites techniques et le soutien des professionnels restent importants. 

Le domaine comprend des produits grand public, comme l’Apple Watch (AAPL ) et les bracelets Fitbit, mais aussi des dispositifs médicaux ou prototypes spécialisés. Leurs usages et leur validation ne sont pas interchangeables. 

Apple Watch

Les montres Apple Watch proposent des fonctions de suivi de l’activité, des zones de fréquence cardiaque et des séances personnalisées. Les mesures disponibles et leur précision varient selon le modèle et les conditions d’utilisation. 

Sur les modèles compatibles, l’application ECG enregistre un signal comparable à un ECG à une dérivation. D’autres fonctions peuvent signaler une fréquence cardiaque élevée ou basse et certains rythmes irréguliers. Ces fonctions ne remplacent pas un ECG clinique complet.

Les modèles compatibles proposent aussi un suivi du sommeil, des estimations de ses phases et des outils de suivi du cycle menstruel ou du bien-être mental.

Fitbit par Google

Fitbit s’intéresse également aux montres, bracelets d’activité et services de suivi associés à une application. Les affirmations de précision doivent être interprétées selon le modèle et le protocole de test. La balance Aria Air mesure le poids et le synchronise avec l’application, qui permet de calculer l’IMC et de suivre son évolution.

Capteurs portables d’électrolytes dans la sueur

La revue Microsystems & Nanoengineering a publié une synthèse des capteurs portables d’analyse de la sueur. Ils sont étudiés pour mesurer de façon non invasive certains analytes. La relation entre leur concentration dans la sueur et l’état général de l’organisme doit toutefois être validée pour chaque usage.

Les capteurs électrochimiques sont une approche importante. La miniaturisation, la microfluidique souple, la mesure de plusieurs analytes et la récupération d’énergie peuvent faciliter leur intégration. La stabilité, l’étalonnage et les variations de transpiration restent des défis.

Un prototype qui capture des cellules tumorales circulantes 

En 2019, une équipe de l’université du Michigan a présenté un prototype portable qui capture des cellules tumorales dans le sang. Il avait été testé dans des modèles animaux, notamment chez le chien, et non démontré comme traitement du cancer métastatique chez l’être humain. 

Le sang circulait dans le dispositif, où une puce retenait certaines cellules, avant d’être renvoyé dans l’organisme. L’objectif était notamment d’obtenir davantage de cellules pour leur analyse. La capture de cellules ne prouve pas à elle seule une efficacité thérapeutique contre le cancer. 

Sunitha Nagrath, alors professeure associée de génie chimique à l’université du Michigan, évoquait cette possibilité future :

« Il reste encore beaucoup à faire, mais finalement, il pourrait être utilisé dans un contexte où les patients atteints d’un cancer à un stade précoce subissant une chirurgie [pour enlever les tumeurs] pourraient porter cet appareil et éliminer le plus possible de cellules tumorales de leur sang. »

Parallèlement aux prototypes de recherche, des entreprises proposent des outils portables pour des usages cliniques définis. 

#1. Stryker

Stryker est une entreprise de technologies médicales fondée en 1941 et basée à Kalamazoo, dans le Michigan. Dans ses communications de 2023, elle indiquait que ses produits contribuaient à la prise en charge de plus de 150 millions de patients par an. Son portefeuille comprend notamment des outils de suivi à distance.

MotionSense avec OrthoLogIQ est un système de suivi thérapeutique à distance pour le parcours de remplacement du genou. Les données de mouvement et les informations renseignées dans le système, comme la douleur ou les images de la plaie, peuvent aider l’équipe de soins à adapter le suivi. Toutes ces informations ne sont pas mesurées automatiquement par le seul capteur. 

En janvier 2022, Stryker a annoncé un accord définitif pour acquérir Vocera Communications. Kevin Lobo, président-directeur général de Stryker, expliquait alors :

« Vocera aidera Stryker à accélérer de manière significative nos ambitions numériques afin d’améliorer la vie des soignants et des patients. »

Vocera a renforcé les activités numériques et de communication de Stryker. Son Minibadge est un dispositif porté sur soi qui permet des communications vocales mains libres. Il ne s’agit pas d’un capteur de paramètres physiologiques.

Ce petit appareil léger pouvait s’intégrer à plusieurs systèmes cliniques et opérationnels, élargissant les possibilités de communication et de collaboration pour les professionnels de première ligne dans la santé et d’autres environnements où la continuité des activités est essentielle. Son fonctionnement conjoint avec les applications Vocera pour smartphone offrait davantage de souplesse aux utilisateurs, qui pouvaient passer rapidement et facilement d’un appareil mobile à l’autre selon leurs besoins de communication du moment.

Selon son rapport complet de 2023, Stryker a réalisé 20,5 milliards de dollars de ventes mondiales et consacré 1,4 milliard de dollars à la recherche-développement. La société indiquait détenir près de 13 000 brevets et intervenir dans environ 75 pays. 

#2. Medtronic

Medtronic propose aussi des solutions de suivi à distance. Dans le cadre de son partenariat avec BioIntelliSense, elle distribuait aux États-Unis le dispositif portable multiparamétrique BioButton, conçu par BioIntelliSense pour mesurer notamment la température cutanée, la fréquence respiratoire et la fréquence cardiaque au repos.

Le système vise à réduire certaines prises manuelles de mesures et tâches de documentation, tout en produisant des notifications utiles aux équipes. L’effet sur les interruptions nocturnes et la charge d’alertes dépend de son intégration dans les soins.

La surveillance continue à distance peut aider à repérer des tendances physiologiques défavorables et à envisager une intervention plus précoce.

Les bénéfices sur la durée d’hospitalisation, les admissions en soins intensifs, les complications ou la mortalité doivent être évalués dans des études adaptées. Ils ne découlent pas automatiquement du port du dispositif.

En août 2022, Medtronic a annoncé un partenariat commercial avec BioIntelliSense, une société de surveillance de santé continue et d’intelligence clinique, lui accordant des droits exclusifs de distribution aux États-Unis pour BioButton à l’hôpital et pendant les 30 jours suivant la phase aiguë. Il s’agissait d’un partenariat de distribution, et non de l’acquisition de BioIntelliSense.

Medtronic a déclaré un chiffre d’affaires mondial de 31,227 milliards de dollars pour l’exercice 2023, clos le 28 avril 2023 : une baisse de 1,4 % en données publiées et une hausse de 2,1 % sur une base organique.

Perspectives des appareils portables de santé

Le développement de ces appareils ouvre des possibilités, mais leur utilité dépend de leur précision, de leur intégration dans les soins et de leur accessibilité. 

Les mesures doivent être suffisamment fiables et validées pour l’usage prévu. Une fonction de bien-être et une fonction de diagnostic n’impliquent pas les mêmes exigences. 

Une autre préoccupation liée à ces appareils concerne la sécurité et la confidentialité des données. Ces dispositifs collectent des informations personnelles sensibles et doivent donc suivre les pratiques de sécurité les plus strictes afin de garantir que les données ne tombent pas entre de mauvaises mains. 

Le suivi prolongé nécessite une autonomie adaptée et un dispositif que l’utilisateur peut porter régulièrement. Les besoins varient selon qu’il s’agit d’une montre, d’un patch ou d’un autre capteur. 

Le coût, l’accès au numérique et l’accompagnement influencent leur adoption, notamment dans les régions où les services de santé sont difficiles d’accès. 

L’amélioration des capteurs, des logiciels et des parcours de soins pourrait élargir leurs usages. La prévention, le suivi des maladies chroniques et la personnalisation des soins restent des objectifs à évaluer pour chaque solution. 

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