Un nouvel appareil portable peut mesurer votre flux sanguin

Combien de sang coule dans vos veines, artères et capillaires ? Pour le savoir, vous devez généralement être immobile. Désormais, un nouvel appareil portable pourrait bientôt être en mesure de vous fournir ces informations même lorsque vous vous déplacez et effectuez des activités normales. Le patch flexible, qui s'adapte à la peau et utilise de minuscules capteurs de chaleur pour cartographier avec précision le flux sanguin sous la surface, pourrait donner aux médecins une vue haute résolution de cet important indicateur de santé.

Cette image thermique infrarouge montre un nouveau capteur de débit sanguin portable. Le composant lumineux au milieu chauffe légèrement la peau et de minuscules capteurs surveillent le mouvement de cette chaleur lorsque le sang l'emporte.

Les inventeurs du nouveau système de capteur électronique épidermique affirment qu'il est prêt à être utilisé dans un cadre clinique, en particulier pour surveiller la santé de la peau, par exemple chez les patients qui ont récemment subi des greffes de peau. Ils disent que sur la route, il peut également être possible de l'utiliser à l'intérieur du corps. Dans un manifestation récente , les chercheurs ont montré que l'appareil peut enregistrer des données précises de sujets humains sur le flux sanguin dans les gros vaisseaux, en particulier les veines de l'avant-bras, ainsi que dans le réseau de minuscules vaisseaux près de la surface de la peau.

Comparé aux méthodes de pointe pour mesurer le débit sanguin de manière non invasive, qui reposent sur des systèmes optiques ou la technologie des ultrasons, le nouveau capteur est beaucoup plus simple et moins coûteux, dit Jean Rogers , l'un des inventeurs et professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. Plus important encore, dit-il, il est beaucoup moins sensible au mouvement grâce à la façon dont il se lamine intimement à la peau.

Les caractéristiques du flux sanguin dans un tissu donné sont un bon indicateur de la santé de ce tissu. Certaines conditions, comme l'infection et l'inflammation, peuvent entraîner une augmentation du flux sanguin local, tandis que d'autres, comme l'athérosclérose, l'insuffisance cardiaque et le diabète, peuvent entraîner une diminution. Si les médecins pouvaient surveiller précisément et même en continu ce flux, ils pourraient mieux adapter les soins aux patients et aux conditions individuels.

Rogers et ses collègues développent depuis plusieurs années des systèmes de surveillance électronique épidermique, qu'ils fabriquent via des techniques de microfabrication établies (voir Making Stretchable Electronics ). Le système de détection du débit sanguin représente l'application la plus sophistiquée de la technologie à ce jour.

L'appareil fonctionne en chauffant imperceptiblement la peau, puis en enregistrant le mouvement de cette chaleur. Imaginez, par exemple, que l'élément chauffant soit positionné sur une artère ou une veine près de la surface de la peau. Une fois que l'appareil a chauffé la peau, le sang dans ce vaisseau évacue la chaleur, puis des capteurs de température, disposés en anneaux autour de l'élément chauffant, enregistrent la direction et la quantité de chaleur lorsqu'elle se déplace. En combinant ces informations avec des modèles qui tiennent compte de la dynamique des fluides du flux sanguin, vous pouvez déterminer quantitativement le débit, explique Rogers.

Rogers dit que lui et ses collègues envisagent immédiatement d'utiliser la technologie pour surveiller la cicatrisation des plaies dans des études sur la façon dont la vascularisation se produit dans les greffes de peau. De plus, la société de cosmétiques L'Oréal, qui a aidé à financer la recherche, a commencé à fabriquer les appareils et a développé un logiciel qui automatise l'analyse des données et dispose d'une interface utilisateur graphique. Rogers dit que les dermatologues qui font de la recherche clinique pour L'Oréal l'utilisent maintenant pour étudier la santé de la peau.

À ce stade, le système ne peut détecter qu'à une profondeur maximale de deux millimètres, mais le groupe étudie différentes manières de configurer les capteurs et l'élément chauffant qui pourraient leur permettre de détecter à une plus grande profondeur. La même technologie pourrait également être utilisée sur des outils chirurgicaux ou des implants pour mesurer le débit sanguin interne.

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