Un nouveau capteur d’électrocardiogramme (ECG) compact, léger, sans gel et étanche offre plus de confort et moins d’irritation cutanée, par rapport aux appareils de surveillance cardiaque similaires sur le marché.
Les ECG aident à gérer les maladies cardiovasculaires – qui touchent environ 4 millions d’Australiens et tuent plus de 100 personnes chaque jour – en avertissant les utilisateurs de consulter un médecin.
L’équipe dirigée par l’Université RMIT en Australie a fabriqué un appareil ECG portable qui pourrait être utilisé pour prévenir les crises cardiaques chez les personnes atteintes de maladies cardiovasculaires, y compris dans les établissements de soins de santé et de soins ambulatoires à distance. Alors que la plupart des moniteurs ECG portables pèsent généralement quelques centaines de grammes, l’appareil RMIT ne pèse que 10 grammes.
Les dernières recherches sont publiées dans Avis sur la physique appliquée de l’AIP.
L’auteur principal, Peter Elango, chercheur au RMIT, a déclaré que les crises cardiaques se produisaient souvent avec peu ou pas d’avertissement, car les signaux étaient difficiles à repérer sans une surveillance continue.
Près de la moitié des personnes victimes d’une crise cardiaque ne réalisent ce qui se passe que lorsqu’il est trop tard.
Mon rêve est un monde sans crise cardiaque évitable. »
Peter Elango, auteur principal
Elango était l’un des 10 meilleurs concurrents lors de la récente finale du Falling Walls Lab Australia 2023 au Australian Shine Dome de Canberra, où il a présenté l’appareil ECG.
RMIT a déposé une demande de brevet international (PCT) pour protéger le dispositif ECG développé par l’équipe.
« RMIT explore les moyens de traduire ce travail en un produit commercial, et nous sommes en discussion avec des partenaires concernant d’éventuelles opportunités de licence », a déclaré Elango.
Optimiser le design et le confort
Le professeur Madhu Bhaskaran, directeur adjoint (recherche) du Hub ARC pour les capteurs connectés pour la santé au RMIT, a déclaré que l’équipe se concentrait sur l’amélioration de la conception et des matériaux des électrodes pour accroître les performances ainsi que le confort.
« Les appareils ECG portables disponibles dans le commerce sont généralement volumineux, lourds et comportent 12 électrodes » humides « qui relient le patient à l’appareil, alors que l’invention du RMIT peut tenir dans la paume de votre main », a déclaré Bhaskaran.
« L’appareil ne comporte que trois électrodes » sèches « qui sont presque invisiblement fines, peuvent détecter les moindres signaux d’un cœur en détresse et peuvent également être recyclées. »
Les électrodes humides contiennent un gel conducteur pour augmenter les signaux cardiaques, tandis que les électrodes sèches n’ont pas besoin de ce gel pour fonctionner efficacement.
« Les électrodes humides sont inconfortables, sèchent avec le temps et sont connues pour provoquer des irritations cutanées », a déclaré Bhaskaran.
Les expériences de l’équipe ont testé les performances de détection du dispositif ECG miniaturisé à trois électrodes RMIT par rapport à un moniteur portable à 12 électrodes du marché, démontrant un niveau de précision comparable dans la capture de l’activité électrique du cœur.
« L’appareil RMIT capture efficacement l’activité cardiaque, que l’utilisateur soit au repos ou en situation de stress », a déclaré Bhaskaran.
Permettre une surveillance continue
Les données ECG enregistrées au fil du temps permettent d’obtenir des informations diagnostiques importantes concernant l’activité du cœur du patient.
Pour effectuer une surveillance continue, Elango a déclaré que les électrodes sèches offraient des avantages significatifs.
« Les électrodes sèches donnent la priorité au confort de l’utilisateur, restent durables dans le temps et réduisent le risque d’irritation cutanée », a déclaré Elango.
« Les électrodes sont également hydrophobes, ce qui signifie qu’elles ne sont pas mouillées, et qu’un utilisateur peut donc porter l’appareil pendant qu’il effectue des activités dans l’eau, comme nager ou prendre une douche, contrairement aux autres moniteurs ECG.
« Ces attributs les rendent idéaux pour la surveillance continue – une caractéristique cruciale pour les appareils ECG portables. »
Après une expérimentation approfondie, l’équipe a découvert qu’une conception hexagonale était la « formule gagnante », car elle s’adapte à la nature courbée de la peau et aux modes de vie actifs et capture plus précisément les signaux ECG, par rapport à d’autres appareils portables sur le marché.
« L’appareil peut capturer les signaux ECG même lorsqu’il est placé derrière le cou d’une personne – idéal pour les patients du secteur des soins aux personnes âgées, y compris pour les personnes atteintes de démence qui peuvent le retirer de leur poitrine. »
Mais il ne s’agit pas uniquement d’esthétique du design, a déclaré Elango.
« Nous avons également plongé dans le vif du sujet sur la manière dont différentes zones du corps influencent les mesures ECG. Cela a fourni des informations précieuses pour améliorer les performances du capteur », a-t-il déclaré.
« Les électrodes sèches, qui mesurent moins d’un dixième de la largeur d’un cheveu humain, sont très sensibles aux signaux cardiaques de l’utilisateur. »
Soutien à la recherche
Ce travail a été réalisé en partie au Micro Nano Research Facility du RMIT, dans le nœud victorien de l’Australian National Fabrication Facility (ANFF). L’équipe reconnaît le soutien et le financement des projets des centres de recherche coopératifs et du centre de recherche ARC pour les capteurs connectés pour la santé.
RMIT a dirigé cette recherche en collaboration avec le Dr Sherly Elango de l’Université Annamalai en Inde.
