La pression artérielle est l’un des indicateurs les plus importants de la santé cardiaque, mais il est difficile de la mesurer fréquemment et de manière fiable en dehors d’un cadre clinique. Pendant des décennies, les appareils à brassard qui se resserrent autour du bras pour donner une lecture ont été la référence. Mais maintenant, des chercheurs de l’Université du Texas à Austin et de la Texas A&M University ont développé un tatouage électronique qui peut être porté confortablement au poignet pendant des heures et fournir des mesures continues de la pression artérielle à un niveau de précision dépassant presque toutes les options disponibles sur le marché aujourd’hui.
« La tension artérielle est le signe vital le plus important que vous puissiez mesurer, mais les méthodes pour le faire passivement en dehors de la clinique, sans brassard, sont très limitées », a déclaré Deji Akinwande, professeur au Département de génie électrique et informatique de l’UT. Austin et l’un des co-responsables du projet, qui est documenté dans un nouvel article publié aujourd’hui dans Nanotechnologie de la nature.
L’hypertension artérielle peut entraîner de graves problèmes cardiaques si elle n’est pas traitée. Il peut être difficile de capturer avec un contrôle traditionnel de la pression artérielle, car cela ne mesure qu’un instant dans le temps, un seul point de données.
Le crédit: Nanotechnologie de la nature (2022). DOI : 10.1038/s41565-022-01145-w
« Prendre des mesures peu fréquentes de la pression artérielle présente de nombreuses limites et ne donne pas un aperçu exact du fonctionnement de notre corps », a déclaré Roozbeh Jafari, professeur de génie biomédical, d’informatique et de génie électrique à Texas A&M et l’autre co-directeur de le projet.
La surveillance continue de l’e-tattoo permet de mesurer la pression artérielle dans toutes sortes de situations : en période de stress élevé, pendant le sommeil, l’exercice, etc. Il peut fournir des milliers de mesures de plus que n’importe quel appareil jusqu’à présent.
La surveillance mobile de la santé a fait des pas de géant ces dernières années, principalement grâce à des technologies telles que les montres intelligentes. Ces appareils utilisent des capteurs métalliques qui obtiennent des lectures basées sur des sources de lumière LED qui traversent la peau.
Cependant, les principales montres intelligentes ne sont pas encore prêtes pour la surveillance de la pression artérielle. En effet, les montres glissent sur le poignet et peuvent être éloignées des artères, ce qui rend difficile la fourniture de lectures précises. Et les mesures basées sur la lumière peuvent faiblir chez les personnes à la peau plus foncée et/ou aux poignets plus gros.
Le graphène est l’un des matériaux les plus solides et les plus fins qui existent, et c’est un ingrédient clé du tatouage électronique. Il est similaire au graphite trouvé dans les crayons, mais les atomes sont précisément disposés en couches minces.
Les tatouages électroniques ont du sens en tant que véhicule de surveillance mobile de la pression artérielle, car ils résident dans un matériau collant et extensible enveloppant les capteurs, confortable à porter pendant de longues périodes et ne glissant pas.
« Le capteur du tatouage est en apesanteur et discret. Vous le placez là. Vous ne le voyez même pas et il ne bouge pas », a déclaré Jafari. « Vous avez besoin que le capteur reste au même endroit car si vous le déplacez, les mesures seront différentes. »
L’appareil prend ses mesures en envoyant un courant électrique dans la peau, puis en analysant la réponse du corps, connue sous le nom de bioimpédance. Il existe une corrélation entre la bioimpédance et les changements de pression artérielle liés aux changements de volume sanguin. Cependant, la corrélation n’est pas particulièrement évidente, l’équipe a donc dû créer un modèle d’apprentissage automatique pour analyser la connexion afin d’obtenir des lectures précises de la pression artérielle.
En médecine, la surveillance de la pression artérielle sans brassard est le « Saint Graal », a déclaré Jafari, mais il n’existe pas encore de solution viable sur le marché. Cela fait partie d’une plus grande poussée en médecine pour utiliser la technologie pour déconnecter les patients des machines tout en collectant plus de données où qu’ils se trouvent, leur permettant d’aller de chambre en chambre, de clinique en clinique et toujours obtenir des soins personnalisés.
« Toutes ces données peuvent aider à créer un jumeau numérique pour modéliser le corps humain, pour prédire et montrer comment il pourrait réagir et répondre aux traitements au fil du temps », a déclaré Akinwande.
Roozbeh Jafari, Surveillance continue sans brassard de la pression artérielle via des tatouages de bioimpédance au graphène, Nanotechnologie de la nature (2022). DOI : 10.1038/s41565-022-01145-w. www.nature.com/articles/s41565-022-01145-w