La respiration sifflante est une maladie grave dont environ un enfant sur trois souffrira au cours de ses cinq premières années de vie. Ce symptôme, s’il n’est pas diagnostiqué et traité correctement et tôt, peut entraîner des lésions pulmonaires irréversibles à l’âge adulte. Aujourd’hui, des scientifiques ont mis au point un biocapteur portable capable de surveiller en continu et de manière constante la respiration des jeunes enfants.
Actuellement, les possibilités de surveillance continue de la respiration des enfants pendant la période préscolaire (de 2 à 5 ans) sont encore limitées. Le biocapteur portable développé par des scientifiques chinois pourrait changer la donne. La recherche a été récemment publiée publié dans le magazine Wearable Electronics.
Biocapteur
L’un des défis de la surveillance de la respiration est l’influence de l’humidité et de la température. « La température et l’humidité de la respiration coexistent et interfèrent l’une avec l’autre, de sorte que la détection de la température ou de l’humidité de la respiration pour caractériser la respiration réduit inévitablement la précision et la stabilité de la surveillance », a déclaré Yuanjie Su, auteur principal de l’étude et professeur à l’Université des sciences et technologies électroniques de Chine.
Le nouveau biocapteur est conçu pour résister aux effets de la température et de l’humidité de l’air inspiré et expiré. Cela permet au capteur de faire la distinction avec précision entre une respiration sifflante et une respiration normale.
Surveillance stable
Dans une étude publiée dans la revue Wearable Electronics, un groupe de chercheurs chinois a présenté le développement d’un capteur permettant de surveiller en continu et de manière stable la respiration. Plus précisément, le capteur est isolé des effets de la température et de l’humidité sur le flux d’air respiratoire et est capable de distinguer avec précision une respiration sifflante d’une respiration normale.
« La température et l’humidité de la respiration coexistent et interfèrent l’une avec l’autre, de sorte que la détection de la température ou de l’humidité de la respiration pour caractériser la respiration réduit inévitablement la précision et la stabilité. Les capteurs respiratoires actuels évaluent l’expansion et la contraction de l’abdomen et de la poitrine pendant la respiration. Ils sont également insensibles à l’humidité et à la température. Cependant, les mouvements du corps tels que les membres ou la toux peuvent créer des signaux qui peuvent affecter la précision des mesures »,
explique l’auteur principal et co-auteur correspondant de l’étude, Yuanjie Su, professeur à l’Université des sciences et technologies électroniques de Chine.
Nanotubes de carbone
L’équipe a découvert que l’intégration de nanotubes de carbone supraconducteurs à faible densité dans des échafaudages en polyacrylonitrile électrofilés facilitait la détection de l’air expiré. De plus, l’encapsulation en film de latex hydrophobe et flexible empêche efficacement les fluctuations d’humidité et de température causées par les gaz expirés, tout en minimisant l’influence sur la déformation mécanique des gaz expirés.
« De plus, la collecte et l’analyse de plusieurs échantillons d’haleine peuvent identifier avec précision les maladies potentielles, compte tenu de la variabilité et de l’incertitude inhérentes à chaque respiration individuelle, ce qui est le but ultime du processus de surveillance », a déclaré Su.
L’équipe espère que leurs découvertes encourageront d’autres acteurs du domaine à mener davantage de recherches et de développements pour améliorer la sensibilité de ces types de capteurs respiratoires et ainsi améliorer leurs applications pratiques.
Surveillance de l’asthme
Le suivi à distance, continu ou régulier de l’asthme sans que les patients aient à se rendre à chaque fois chez un médecin généraliste ou à l’hôpital a également prouvé sa valeur ajoutée. Luchtbrug est une initiative bien connue et efficace aux Pays-Bas. En remplissant régulièrement des questionnaires en ligne, combinés à un test respiratoire en ligne, il est possible de déterminer si une visite chez le médecin est nécessaire ou si un ajustement des médicaments est suffisant.
Air Bridge est déjà utilisé dans des dizaines d’hôpitaux néerlandais, mais il existe également d’autres initiatives, telles que le programme de surveillance à domicile pour les patients asthmatiques dans les hôpitaux Santeon, Catharina à Eindhoven, CWZ à Nimègue et Maasstad Hospital à Rotterdam.
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