Des chercheurs développent une technologie wearable qui détecte plus précisément le taux de glucose
(uwaterloo.ca)- Des ingénieurs de l’Université de Waterloo ont développé une technologie de détection du glucose portée au poignet permettant aux personnes diabétiques de suivre leur glycémie sans se piquer le doigt
- L’appareil miniaturise une technologie radar utilisée pour l’observation météorologique par satellite afin de lire les changements à l’intérieur du corps humain, et combine puce radar, métasurface et microcontrôleur
- La métasurface conçue par l’équipe améliore la résolution et la sensibilité du signal radar, ce qui aide à détecter plus précisément de petites variations du taux de glucose
- L’appareil est actuellement alimenté par un câble USB, mais l’équipe prévoit d’optimiser l’usage de la batterie pour améliorer sa portabilité et vise aussi la collecte d’autres données de santé comme la pression artérielle
- Un produit minimum viable est déjà utilisé dans des essais cliniques, et l’équipe travaille avec des partenaires industriels pour l’appliquer à la prochaine génération de wearables
Surveillance de la glycémie au poignet sans aiguille
- Des chercheurs de l’Université de Waterloo ont développé un système wearable de détection du glucose pour aider les personnes atteintes de problèmes de santé chroniques comme le diabète à suivre leur taux de glucose
- Le suivi classique de la glycémie repose souvent sur des piqûres fréquentes au doigt ou sur des patchs wearables invasifs équipés de micro-aiguilles
- Le nouveau système ne perce pas la peau, avec pour objectif de réduire la douleur et le risque d’infection, tout en allégeant la contrainte de la surveillance au quotidien
- Le Dr George Shaker explique que, de la même manière que les radars satellites observent les changements atmosphériques, les nuages ou le déplacement des tempêtes, cette même technologie radar est intégrée dans un appareil wearable pour observer les changements du corps humain
Une précision de détection renforcée grâce au radar et aux métasurfaces
- Le système fonctionne avec trois composants
- Puce radar : émet et reçoit des signaux traversant le corps humain
- Métasurface : focalise mieux le signal pour améliorer la précision
- Microcontrôleur : traite les signaux radar avec des algorithmes d’IA
- Les algorithmes apprennent à partir des données au fil du temps afin d’améliorer la précision et la fiabilité des mesures
- La métasurface développée par l’équipe augmente la résolution et la sensibilité du radar, permettant de détecter de faibles variations du taux de glucose
- Ce système vise des mesures précises sans contact direct avec la circulation sanguine, sans avoir besoin de traverser la peau comme les méthodes existantes
Essais cliniques et prochaines étapes
- L’appareil est actuellement alimenté par un câble USB, mais l’équipe prévoit d’optimiser l’usage de la batterie afin d’améliorer sa portabilité
- À long terme, il pourrait être utilisé pour collecter non seulement des données sur le glucose, mais aussi d’autres données de santé comme la pression artérielle
- Le produit minimum viable est déjà utilisé dans des essais cliniques, et l’équipe le fait évoluer avec des partenaires industriels vers une forme plus proche d’un appareil commercialisable
- L’article associé “Radar near-field sensing using metasurface for biomedical applications” a été publié dans Communications Engineering de Nature
1 commentaires
Avis de Hacker News
Du point de vue d’une personne atteinte de diabète de type 1, le CGM n’est pas si invasif comparé aux longues années de prélèvements au doigt.
Cela dit, un format smartwatch aurait l’air sympa, et en pratique consulter ses valeurs de CGM sur une smartwatch est plutôt agréable.
Apple a aussi travaillé là-dessus par le passé, mais si je me souviens bien, la précision était insuffisante pour une utilisation sûre chez les personnes diabétiques.
J’aimerais voir des statistiques de précision comparées aux CGM Dexcom ou Freestyle, et personnellement, je pense que l’amélioration continue des systèmes en boucle fermée CGM + pompe à insuline apporte davantage en qualité de vie.
C’est pourquoi, quand on a besoin d’une mesure exacte à un instant donné plutôt que de la tendance générale, les tests par prélèvement au doigt restent apparemment recommandés.
L’article dit qu’« aucune technologie ne peut offrir ce niveau de précision sans contact direct avec le flux sanguin », ce qui donne l’impression qu’ils affirment une amélioration cliniquement significative par rapport aux CGM existants.
Je ne sais pas si c’est réellement plausible, ni s’il s’agit de mesurer directement la glycémie plutôt que le liquide interstitiel.
Une fourchette approximative suffit souvent, plus qu’un chiffre exact, et comme ma relation à l’alimentation n’a jamais été très bonne, sans CGM il est trop facile de dérailler.
En revanche, à une époque où il existe des CGM comme le Libre 3, si petits qu’on ne les sent quasiment pas, l’intérêt d’un CGM au poignet pour le diabète de type 1 semble limité si c’est au prix d’une perte de précision, surtout si l’assurance prend en charge le coût.
https://www.inredadiabetic.nl/en/home-english/
Pour la prochaine étape, j’attends davantage les recherches sur une nouvelle insuline qui ne s’active que lorsqu’il y a du glucose dans le sang.
Je ne me souviens plus de son nom, mais elle a été partagée récemment aussi ; cela donnait l’impression qu’il suffirait d’en maintenir une quantité suffisante dans le corps et que le reste s’autorégulerait.
En attendant, la combinaison Freestyle et Omnipod Dash en boucle fermée avec iAPS a changé la donne : les pics de glycémie ont quasiment disparu et l’HBA1c est descendue à un niveau de non-diabétique.
J’espère que la commercialisation se passera bien, et si cela sort, je l’essaierai sans aucun doute.
C’est intéressant, mais le fait que le prototype soit en forme de montre-bracelet me fait penser que c’est peut-être davantage une démonstration médiatique destinée à faire monter la valorisation auprès de partenaires industriels.
Les déclarations prospectives du type « à l’avenir, il pourrait peut-être aussi mesurer la pression artérielle » renforcent cette impression.
Même si l’appareil avait la taille d’une brique, ou si l’alimentation n’était pas cachée hors champ, supprimer les aiguilles serait un gain énorme pour les personnes diabétiques.
Il me semble qu’il faudrait d’abord démontrer que le concept fonctionne avec des chiffres solides, puis le miniaturiser.
La science elle-même est intéressante, et l’article est ici : https://www.nature.com/articles/s44172-024-00194-4
Le problème, c’est que les conclusions présentes dans le titre ou les citations de l’article ne sont absolument pas justifiées : c’est de la science façon communiqué de presse typique.
En lisant l’article, on voit qu’ils n’ont effectué aucun test sur la glycémie réelle d’humains ou d’animaux.
Le sujet principal est la conception d’une métasurface destinée à augmenter la résolution et la sensibilité d’un système radar à ondes millimétriques ; passer de là à « les personnes diabétiques n’auront plus besoin d’aiguilles » revient à faire « dessinez le reste du hibou », mais en 100 fois pire.
Je le répète : je ne dénigre pas la recherche elle-même, je critique la manière dont elle est exagérée.
Il existe déjà des tensiomètres au poignet comme Aktiia.
Ils ne sont pas aussi précis qu’un brassard, mais suffisants pour un suivi quotidien.
https://aktiia.com/
DiaMonTech travaille depuis plus de 10 ans sur la surveillance non invasive de la glycémie.
C’est un problème difficile et complexe, donc sans données cliniques je reste très sceptique.
Lors d’un essai clinique récent, ils ont atteint, avec un appareil de la taille d’une boîte à chaussures, une précision comparable à celle des premiers dispositifs invasifs approuvés par la FDA, et il reste encore du travail.
La prépublication de l’article est ici : https://www.researchsquare.com/article/rs-5289491/v1
Les nouveaux développements sont prometteurs, mais dans ce cas je ne suis pas certain qu’ils arrivent sur le marché à court terme.
Leur site indiquait qu’ils disposaient d’un appareil fonctionnel de la taille d’une boîte à chaussures, mais qu’« en raison de sa taille » il ne visait que les hôpitaux.
Personnellement, même de la taille d’une boîte à chaussures, je serais prêt à l’acheter.
Ne pas avoir à se piquer le doigt ni à acheter des bandelettes serait formidable ; tant que c’est non invasif et précis, ça pourrait même être un rackmount 4U que cela m’irait.
Je vois souvent des formulations du genre : « il existe déjà un produit minimum viable utilisé en essais cliniques, et même s’il reste du travail pour obtenir un appareil entièrement commercialisable, on s’en est beaucoup rapproché ».
J’ai l’impression que les gens ignorent la partie « viable » de MVP, c’est-à-dire réellement utilisable.
S’il faut encore travailler pour en faire un appareil entièrement commercialisable, alors à ce stade il n’est pas viable.
Je leur souhaite quand même bonne chance.
Si vous vous intéressez à la détection non invasive du glucose, je recommande vivement cette ressource : https://www.nivglucose.com/The%20Pursuit%20of%20Noninvasive%...
Le problème des approches basées sur les radiofréquences, c’est qu’elles ne sont pas spécifiques au glucose
Les molécules de glucose absorbent certaines longueurs d’onde infrarouges en raison de leur taille et de leurs types de liaisons, mais elles ne présentent pas d’absorption spécifique aux radiofréquences
Dans cet article, ils ont mesuré du glucose dans de l’eau pure à des concentrations 100 fois supérieures aux concentrations physiologiques
J’aimerais voir si cela fonctionne dans du sang total ou dans des fantômes tissulaires, ou si l’on peut mesurer uniquement le glucose indépendamment des autres solutés
Ce qui manque dans l’article, ce sont des chiffres de précision pour la détection du glucose
Si c’est une alternative aux aiguilles, la première question devrait être de savoir comment les mesures se comparent
Même si l’approche est nouvelle, on peut probablement considérer qu’elle ne remplace pas les aiguilles pour des mesures précises
Bien sûr, il est possible que j’aie raté la comparaison des performances
https://chaos.social/@jaseg/113777015012964743
Correction : non, il ne semble pas en être question
La comparaison avec les satellites météorologiques prête à confusion et survend cette technologie
Un radar météo détecte des gouttelettes d’eau à des altitudes atmosphériques connues ; c’est un problème fondamentalement différent de la mesure de la concentration de glucose dans le sang à travers des couches de tissu
La vraie percée ici n’est pas la technologie radar, qui existe déjà depuis des années, mais le pipeline de machine learning capable d’extraire des données glycémiques utiles de réflexions radar extrêmement bruitées
Je n’ai pas encore lu l’article, mais d’après les réactions dans ce fil, je m’attends à ce que le système proposé soit plutôt un dispositif de spectroscopie diélectrique optimisé pour détecter le glucose, ou plusieurs sous-produits ou complexes de substitution
Pour un exemple, voir cette page Wikipédia : https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_spectroscopy
Si vous regardez le schéma de droite, on voit généralement, à mesure que l’on passe des basses aux hautes fréquences, la réponse au mouvement des ions, la réponse de réorientation des molécules ayant un moment dipolaire, l’excitation des modes de vibration moléculaire, puis l’excitation électronique due aux transitions d’orbitales électroniques
Correction : je n’ai pas encore lu l’article, donc je ne garantis pas que ce soit exact
Désolé de casser l’ambiance, mais l’une des rares personnes que je connaisse qui ait publié pas mal d’articles évalués par les pairs sur la mesure non invasive de la glycémie est très sceptique sur cette technologie
L’idée d’utiliser la détection radar en champ proche n’a absolument rien de nouveau, et elle n’a jusqu’ici rien donné
Les « percées » dans ce domaine sont monnaie courante : https://finance.yahoo.com/news/liom-cracks-holy-grail-non-22...
Cette personne fait réellement partie des rares à disposer d’une technologie solide qui pourrait peut-être fonctionner, mais l’avenir nous le dira
Je ne donnerai pas de lien, mais l’entreprise a bien obtenu des financements
Cela dit, je suis d’accord sur un point
On en est au stade où il faut attendre ceux qui vendront réellement un tel appareil, plutôt que ceux qui disent que ce sera bientôt possible
L’explication du principe de fonctionnement ressemble à du baratin technologique crédible sorti d’un mauvais thriller de SF
Une métasurface de micro-radar, vraiment ; je suis surpris que ce soit un concept qui existe réellement
Une métasurface, c’est presque toujours une manière un peu pompeuse de désigner quelque chose qui ressemble à une antenne patch
Si l’on réduit certains paramètres, on peut aussi la voir comme un circuit résonant
On peut concevoir une métasurface en quelques minutes dans n’importe quel logiciel de conception de PCB et la fabriquer avec du matériel de fabrication de PCB peu sophistiqué
Ici, ils ont utilisé un réseau particulier d’antennes patch appelé résonateur en anneau fendu complémentaire, et c’est cela la métasurface
En un sens, tous les résonateurs en anneau fendu sont des surfaces de « micro-radar », car ils sont conçus pour être électriquement petits par rapport à la longueur d’onde
Les chercheurs semblent exploiter le fait que les variations de glucose dans le flux sanguin modifient les propriétés diélectriques du sang, et que les caractéristiques de résonance d’un résonateur en anneau fendu complémentaire changent en fonction du diélectrique environnant
Un diélectrique désigne les propriétés électriques d’un matériau ; par exemple, une permittivité élevée ralentit la vitesse de phase des ondes électromagnétiques, ce qui produit plusieurs effets mesurables dans les systèmes radiofréquence
Cela ressemble à un excellent travail d’ingénierie, mais depuis mes débuts en antennes, le mot « métasurface » m’a toujours paru être un jargon un peu prétentieux
« Le microcontrôleur traite les signaux radar avec un algorithme d’intelligence artificielle » : heureusement que l’on a rebrandé du machine learning rudimentaire et des mécanismes de contrôle de base en intelligence artificielle
L’intelligence artificielle est plus ancienne que C, et même antérieure à Lisp
« IPL a été utilisé pour implémenter plusieurs des premiers programmes d’intelligence artificielle par les mêmes auteurs, à savoir Logic Theorist (1956), General Problem Solver (1957) et le programme d’échecs informatique NSS (1958) »
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Information_Processing_Langu...
Bientôt, la transformée de Fourier rapide sera elle aussi rebrandée en intelligence artificielle
Maintenant qu’il existe une génération qui a grandi avec l’idée que tout ce que fait un ordinateur est de l’intelligence artificielle, il n’est pas surprenant que tout ce que fait un ordinateur soit appelé intelligence artificielle