Le diabète est une maladie très répandue pour laquelle il n’existe malheureusement toujours aucun traitement. Les personnes atteintes de diabète doivent surveiller régulièrement leur glycémie (BGL) et administrer de l’insuline pour la contrôler. Dans presque tous les cas, les mesures BGL consistent à prélever du sang du bout du doigt par une piqûre au doigt. Cette procédure étant douloureuse, des alternatives moins invasives exploitant l’électronique moderne font l’objet de recherches actives dans le monde entier.
Jusqu'à présent, plusieurs méthodes pour mesurer le BGL ont été proposées ; l'utilisation de la lumière infrarouge en est un exemple frappant, et les appareils basés sur la lumière infrarouge moyenne ont montré des performances raisonnables. Cependant, les sources, détecteurs et composants optiques requis sont coûteux et difficiles à intégrer dans des appareils portables. En revanche, la lumière proche infrarouge (NIR) peut être facilement produite et détectée à l’aide de composants peu coûteux. De nombreux smartphones et montres intelligentes utilisent déjà des capteurs NIR pour mesurer la fréquence cardiaque et les niveaux d'oxygène dans le sang. Malheureusement, le glucose ne présente pas de pics d’absorption uniques dans la région NIR et il est donc difficile de le distinguer des autres produits chimiques présents dans le sang, tels que les lipides et les protéines.
Pour remédier à cette limitation, une équipe de recherche dirigée par Tomoya Nakazawa de Hamamatsu Photonics (Japon) a récemment développé une nouvelle méthodologie pour estimer les BGL à partir de mesures NIR. Leurs travaux, qui pourraient révolutionner la surveillance non invasive de la glycémie, ont été publiés dans le Journal d'optique biomédicale.
La principale contribution de cette étude est un nouvel indice de glycémie que l’équipe de recherche a dérivé de formules NIR de base. Leur approche commence par l'extraction de l'oxyhémoglobine (HbO2) et les signaux de désoxyhémoglobine (Hb) issus des mesures NIR. Grâce à l'analyse d'énormes quantités de données sur les mesures NIR, les chercheurs ont réalisé que le retard de phase (asynchronicité) entre les composantes basse fréquence et oscillantes de l'HbO2 et les signaux Hb sont étroitement liés au degré de consommation d’oxygène au cours de chaque cycle cardiaque, servant ainsi d’indicateur du métabolisme.
Cet indice métabolique basé sur un retard de phase, qui n'a pas été rapporté par d'autres chercheurs, est une découverte scientifiquement importante. »
Tomoya Nakazawa, Hamamatsu Photonique
L’équipe a ensuite cherché à prouver la relation entre cet indice métabolique découvert et les BGL à travers une série d’expériences. Tout d’abord, ils ont utilisé le capteur NIR sur une montre intelligente commerciale en le plaçant sur le doigt d’un sujet sain au repos. Le sujet a ensuite consommé différentes boissons sucrées et sans sucre pour induire des modifications de la glycémie. Des expériences similaires ont été menées en utilisant un support de smartphone personnalisé doté d’une LED haute luminosité. Les résultats étaient très prometteurs, car les changements dans l'indice métabolique correspondaient étroitement aux variations des niveaux de glucose dans le sang mesurés par un glucomètre continu commercial. Cela confirme que le retard de phase entre l'HbO2 et l'Hb est en effet étroitement corrélée aux BGL.
Des tests cliniques sur des personnes diabétiques sont en cours pour confirmer l'applicabilité de l'indice métabolique dans un contexte réel. Néanmoins, les chercheurs fondent de grands espoirs sur leur technique innovante, comme le déclare M. Nakazawa : « La méthode proposée peut en principe être mise en œuvre dans des appareils intelligents existants dotés d'une fonction d'oxymétrie de pouls et est peu coûteuse, économe en batterie et simple par rapport à d'autres méthodes non invasives. techniques de surveillance de la glycémie. Ainsi, notre approche pourrait être un outil puissant vers des dispositifs de surveillance BGL portables et accessibles à l'avenir.
Espérons que ces efforts contribueront à trouver des moyens pratiques et non invasifs permettant aux personnes atteintes de diabète de contrôler leurs BGL, minimisant ainsi l’impact de leur maladie !
