Bientôt des pilules-stéthoscope pour écouter le cœur et les poumons

Des chercheurs du MIT ont testé sur des animaux une pilule-microphone qui surveille les rythmes cardiaques et respiratoires depuis le tube digestif.

Les premiers résultats positifs permettent d’envisager que ce type de dispositif puisse un jour servir à surveiller les signes vitaux des malades mais aussi des sportifs.

Des chercheurs ont démontré qu’il est possible d’extraire un signal cardiaque et respiratoire fiable à partir des sons captés depuis le tube digestif.

Ils pensent qu’une pilule-stéthoscope à ingérer pourrait avantageusement remplacer les appareils traditionnels de mesure du rythme cardiaque et de la respiration. © Melanie Gonick, MIT

Le stéthoscope, cet instrument de base de la médecine moderne inventé au XIXe siècle, sera-t-il un jour remplacé par une simple pilule à avaler ?

Nous n’en sommes pas encore là, mais une équipe du Massachusetts Institute of Technology vient de démontrer que cela serait techniquement envisageable.

Les chercheurs ont créé un capteur miniaturisé équipé d’un microphone à électret qui est capable de détecter le rythme cardiaque ainsi que le rythme respiratoire à partir des sons captés depuis le tube digestiIls estiment que cette pilule-stéthoscope pourrait faciliter le suivi de patients souffrant de traumatismes ou de maladies chroniques (asthme, emphysème,arythmie…).

Ils envisagent également qu’elle puisse servir à surveiller la condition physique des soldats (fatigue, stress, tachycardie…) mais aussi de sportifs professionnels ou amateurs.

Dans leur article publié dans Plos One, les auteurs de l’étude admettent qu’il existe bien évidemment quantité d’appareils pour surveiller les rythmes cardiaques et respiratoires (électrocardiogramme, oxymétrie de pouls…).

Mais ils nécessitent tous un appareil fixé sur le corps. « Toutes ces méthodes ont des limites car elles peuvent provoquer un inconfort en étant envahissantes ou irritantes pour la peau et nombre d’entre elles ne peuvent pas fonctionner de manière fiable en cas d’activité physique intense dans lesquelles le mouvement peut corrompre le signal. » Passer par la peau avec les appareils de mesure classiques n’est pas toujours faisable, notamment lorsque les patients souffrent de graves brûlures sur tout le corps.

Une pilule qui a la taille d’une amande

La première étape du projet a consisté à concevoir un capteur suffisamment miniaturisé pour être ingérable, ainsi que l’algorithme de traitement du signal qui puisse convertir en rythmes cardiaques et respiratoires les sons émis par les battements du cœur, l’inspiration et l’expiration des poumons.

Il a notamment fallu gérer les bruits parasites provoqués par le frottement du capteur contre la paroi intestinale et l’incidence de la quantité de nourriture ingérée.

Le premier prototype de cette pilule électronique fait la taille d’une amande. Elle a été testée sur six porcs préalablement anesthésiés. Le capteur a été inséré par endoscopie et guidé le long du tube digestif.

Les relevés ont été comparés aux équipements externes installés sur les animaux. D’après les premiers constats, la concordance entre les capteurs externes et la pilule-stéthoscope est la plus élevée au niveau de l’œsophage, de l’estomac et du duodénum.

Dans le scénario qu’envisagent les chercheurs, le capteur, une fois ingéré, pourrait rester dans le corps entre un et deux jours selon le rythme digestif de la personne. Les données seraient transmises par liaison sans fil, par exemple à un ordinateur ou un smartphone.

Même si la démonstration est probante, tout ceci reste encore théorique et il y a encore beaucoup de travail avant de pouvoir envisager des essais sur l’homme.

Les chercheurs se concentrent désormais sur la conception d’un capteur qui soit totalement sans fil et doté de composants homologués par la Food and Drug Administration, l’administration qui gère la commercialisation des médicaments aux États-Unis.

La prochaine étape étant de pouvoir réaliser des essais cliniques sur des patients.