Des chercheurs créent un appareil à ultrasons adhésif
Par Maya Ordoñez
1 août 2022 -- Passer une échographie pourrait bientôt devenir aussi facile que de mettre un sparadrap®, grâce aux récentes innovations d'une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Les chercheurs ont mis au point un nouveau dispositif à ultrasons bioadhésif, ou "autocollant à ultrasons", qui peut fournir pendant 48 heures des images échographiques d'organes, de muscles et de tissus. À terme, l'autocollant pourra être utilisé à domicile, ce qui profitera à tout le monde, mais sera particulièrement utile pour les soins aux femmes enceintes et aux athlètes.
La technologie conventionnelle des ultrasons n'est disponible que dans les hôpitaux et nécessite un équipement volumineux et encombrant qui fournit des images à partir d'une brève session. Désormais, la même technologie pourrait être disponible sous la forme d'un petit patch portable.
"Cela va changer la donne dans le domaine de l'imagerie médicale, en particulier l'imagerie par ultrasons, et dans le domaine des dispositifs portables", explique Xuanhe Zhao, docteur en médecine, membre de l'équipe du MIT et auteur principal du récent article de Science sur le dispositif.
Un regard à l'intérieur
Pour obtenir des images avec les ultrasons traditionnels, un gel est d'abord appliqué sur la peau pour faciliter la transmission des ondes ultrasonores. Ces ondes sont produites par une sonde en forme de bâton que l'on presse dans la zone souhaitée. Les ondes rebondissent sur les organes internes du corps et sont renvoyées en écho et captées par la sonde, créant ainsi une image.
Au lieu d'un gel et d'un bâton, Zhao et son équipe ont inventé une fine sonde patch qui s'associe à un "couplant" de type Jell-O qui facilite le transfert des ondes ultrasonores. L'autocollant fait 2 centimètres de côté et 2 à 3 millimètres d'épaisseur, soit à peu près la taille et l'épaisseur d'un nickel. Le patch permet de réaliser des images à la fois près de la surface et jusqu'à 20 centimètres de profondeur.
Collé sur vous
L'autocollant a été testé sur 15 sujets dans différentes zones du corps - notamment le bras, le cou et la poitrine - ce qui a mis en évidence certains de ses avantages potentiels. Les participants ont été suivis pendant 48 heures et se sont livrés à des activités quotidiennes comme la marche, le jogging et le vélo.
Appliqué sur le bras, par exemple, l'autocollant à ultrasons a permis d'obtenir des images du biceps en continu pendant 48 heures. Il était suffisamment sensible pour que Zhao puisse surveiller les microdommages dans ces muscles pendant et après une séance d'haltérophilie d'une heure.
"À l'avenir, en le couplant potentiellement avec un algorithme de traitement d'image, l'autocollant à ultrasons vous avertira lorsque l'exercice sera suffisant", explique Zhao, ce qui pourrait prévenir les blessures ou aider à guider la rééducation.
Placé sur le cou, l'autocollant a pu surveiller la pression artérielle (PA). La pression artérielle mesurée à l'aide d'un brassard est difficile à rendre portable, fiable et à long terme, explique Zhao. Ce dispositif pourrait surveiller en permanence le diamètre de l'artère carotide et avertir les patients et les médecins en cas de pression artérielle élevée.
Lorsqu'il est placé sur la poitrine, l'appareil permet d'obtenir des images du cœur, offrant ainsi de nouvelles options de gestion potentielles pour les personnes souffrant de problèmes cardiaques. L'échographe peut être appliqué directement sur la poitrine et envoyer des images ou des vidéos aux cliniciens, précise M. Zhao.
Une autre caractéristique - qui n'a pas été testée dans l'étude mais qui a du potentiel, selon Zhao - est la possibilité de surveiller les fœtus. En général, les femmes subissent deux ou trois échographies pendant leur grossesse. L'autocollant à ultrasons pourrait permettre à une mère et à son médecin de voir son fœtus aussi souvent que nécessaire pour s'assurer de sa bonne santé.
Les prochaines étapes
Actuellement, l'autocollant est relié par des fils à un boîtier de données. Zhao et son équipe travaillent à la création d'un autocollant de deuxième génération, sans fil et capable de se connecter au smartphone de l'utilisateur. Il estime qu'il faudra 2 à 5 ans pour que le système intégré soit sans fil et reçoive l'approbation de la FDA pour un usage médical aux États-Unis.
Il s'agit des premières étapes de ce qu'il espère être une avancée majeure dans le domaine des technologies portables, avec pour objectif final "une meilleure santé pour le monde entier", dit-il.
