Un ongle connecté pour monitorer la santé des Parkinsoniens
La force de préhension permettant d'en savoir beaucoup sur l'état des muscles et du système nerveux chez les personnes qui souffrent de Parkinson ou encore sur les risques d'être atteints par des troubles cardiovasculaires, IBM a conçu un patch connecté à coller sur un ongle. Le dispositif sert de mini-capteur et envoie les informations directement sur un smartphone ou une montre connectée.
De précédentes recherches ont démontré l'utilité de la force de la poigne comme indicateur de l'état de santé pour de nombreuses maladies. Cette force a déjà permis de vérifier le degré de fonctionnement cognitif de personnes schizophrènes, l'efficacité d'un traitement contre la maladie de Parkinson mais aussi la santé cardiovasculaire ou encore d'évaluer le risque de mortalité, toutes causes confondues, chez des personnes âgées.
Une méthode souvent utilisée, notamment pour suivre l'évolution de la maladie de Parkinson et changer les quantités de médicament si nécessaire, est de poser des capteurs sur la peau afin de détecter les mouvements, l'état des muscles ou des glandes sudoripares. Malheureusement, avec une population plus âgée, la peau est plus fragile et friable et de tels capteurs peuvent provoquer des infections.
Partant de ce constat, des chercheurs d'IBM ont imaginé un capteur ongulaire sans fil, plus solide que ceux posés sur la peau. Selon eux, leur prototype serait si robuste que le patient peut lancer une balle de baseball sans que le capteur ne bouge de l'ongle ou qu'il ne se décolle.
Ce nouveau dispositif se compose de jauges de contrainte attachées à l'ongle et d'un petit ordinateur qui échantillonnent les valeurs de contrainte, collecte les données accélérométriques et communiquepar Bluetooth avec une montre intelligente, portée du même côté que l'ongle pour être à proximité ou avec un smartphone. Lors de la préhension, les jauges de contraintes mesurent les déformations et mouvements de l'ongle, indiquant ainsi la force de poigne.
Chaque geste quotidien produit des déformations caractéristiques qui permettent de déduire le type de mouvement, comme tourner une clé, ouvrir un bocal, actionner une clinche de porte, utiliser un tournevis, découper des légumes ou encore écrire. Le capteur est capable de mesurer des déformations de l'ordre de quelques microns.
Une application analyse ensuite les données pour établir une base de référence, qui est sauvegardée et stockée dans le cloud. A partir de cette base et grâce à des modèles d'apprentissage, l'intelligence artificielle va pouvoir évaluer la bradykinésie, les tremblements et la dyskinésie, tous symptomatiques de la maladie de Parkinson.
Les concepteurs souhaitent désormais améliorer le dispositif en réduisant sa taille et le rendant moins gourmand en électricité. Ils voudraient également qu'il puisse permettre de suivre d'autres maladies, de détecter les mouvements susceptibles de causer des blessures et d'en prévenir le porteur, et de jauger l'efficacité des traitements.
(référence : Scientific Reports, 21 décembre 2018, doi : 10.1038/s41598-018-36834-x)