Des scientifiques ont conçu un nouveau dispositif électronique de détection cardiaque (tatouage électronique) ultra-mince, extensible à 100 %, appliqué sur la poitrine, afin de surveiller les fonctions cardiaques. Ce dispositif permet de mesurer avec précision et en continu l'ECG, le SCG (sismocardiogramme) et les intervalles de temps cardiaques, et ce, sur une longue durée, afin de surveiller la pression artérielle.
Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde. La surveillance de la fonction cardiaque contribue à la prévention des maladies cardiovasculaires. L'électrocardiogramme (ECG) mesure l'activité électrique du cœur en enregistrant la fréquence et le rythme cardiaques, permettant ainsi de vérifier son bon fonctionnement. La sismocardiographie (SCG), un autre examen, utilise un accéléromètre pour enregistrer les vibrations mécaniques du cœur en mesurant les vibrations thoraciques provoquées par les battements cardiaques. La SCG prend une importance croissante en clinique, en complément de l'ECG, pour surveiller et détecter les anomalies cardiaques avec une précision et une fiabilité accrues.
Les appareils portables tels que les trackers de fitness et de santé sont désormais une alternative prometteuse et populaire pour surveiller notre santé. Pour surveiller les fonctions cardiaques, il existe peu d'appareils logiciels qui mesurent l'ECG. Cependant, les capteurs SCG disponibles aujourd'hui sont basés sur des accéléromètres rigides ou des membranes non extensibles, ce qui les rend encombrants, peu pratiques et inconfortables à porter.
Dans une nouvelle étude publiée le 21 mai dans la revue Advanced Science , des chercheurs décrivent un nouveau dispositif qui peut être appliqué sur la poitrine (d'où son nom de « tatouage électronique ») et qui surveille les fonctions cardiaques en mesurant l'ECG, le SCG et les intervalles de temps cardiaques. Ce dispositif unique est ultra-fin, léger et extensible ; il peut être placé sur le cœur sans adhésif et pendant de longues périodes sans provoquer de douleur ni d'inconfort. Il est fabriqué à partir d'un maillage serpentin de feuilles de polymère piézoélectrique disponible dans le commerce, le fluorure de polyvinylidène (PVDF), grâce à une méthode de fabrication simple et économique. Ce polymère possède la propriété unique de générer une charge électrique en réponse à une contrainte mécanique.
Pour guider ce dispositif, une méthode de corrélation d'images 3D cartographie les mouvements de la cage thoracique induits par la respiration et les mouvements cardiaques. Ceci permet de déterminer le point de détection optimal des vibrations thoraciques pour la fixation du dispositif. Le capteur SCG souple est intégré à des électrodes en or extensibles sur un seul dispositif, créant ainsi un appareil à double mode capable de mesurer simultanément l'ECG et le SCG grâce à la détection cardiovasculaire électro-acoustique (EMAC). L'ECG est couramment utilisé pour surveiller l'activité cardiaque, mais son association avec l'enregistrement du signal SCG améliore sa précision. Grâce à ce capteur EMAC et à des mesures synchrones, différents intervalles de temps cardiaques, dont l'intervalle systolique, peuvent être extraits. De plus, une forte corrélation négative a été observée entre l'intervalle systolique et la pression artérielle ; il est donc possible d'estimer la pression artérielle battement par battement à l'aide de ce dispositif. De fortes corrélations ont été observées entre l'intervalle systolique et les pressions artérielles systolique et diastolique. Ce dispositif est alimenté à distance par un smartphone.
Le dispositif thoracique innovant décrit dans la présente étude fournit un mécanisme simple pour surveiller la pression artérielle en continu et de manière non invasive. Cet appareil est un capteur mécano-acoustique ultrafin, ultraléger, doux, extensible à 100 pour cent qui a une sensibilité élevée et peut être facilement fabriqué. De tels dispositifs portables qui peuvent être portés pour surveiller les fonctions cardiaques sans avoir besoin de consulter un médecin pourraient être prometteurs pour la prévention des maladies cardiaques.
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Sources)
Ha T. et al. 2019. Un tatouage électronique ultra-mince et extensible, laminé sur la poitrine, pour la mesure de l'électrocardiogramme, du sismocardiogramme et des intervalles de temps cardiaques. Advanced Science. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
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