Techtextil Innovation Award 2015
Une ceinture pectorale pour électrocardiogramme
Le prototype de la ceinture ECG a subi plus de 100 tests sur des volontaires | ||||
La demande dappareils de mesure ECG croît. Les hôpitaux et les cliniques de réhabilitation ne sont pas les seuls intéressés à des appareils qui assurent un monitorage à long terme des patientes et patients souffrant de troubles cardiovasculaires. On constate par ailleurs aussi un fort engouement dans la population en général pour la collecte et le contrôle de ses propres données de santé. Le problème: pour lenregistrement à long terme dun ECG on utilisait jusquici des électrodes prégélifiées, mais après 24 heures au maximum, ces électrodes sèchent et ne transmettent plus correctement les signaux. Elles ne sont ainsi pas des mieux appropriées pour les personnes âgées qui souvent ne bougent plus beaucoup et transpirent peu. | ||||
Lidée du développement délectrodes humidifiables pour une ceinture ECG est née lors dun projet dans lequel une équipe de lEmpa a développé avec des partenaires industriels des vêtements réfrigérants pour les personnes atteintes de sclérose multiple. En libérant en continu une très faible quantité deau, ces vêtements produisent un effet réfrigérant qui a une action antalgique pour ces patients. Une technologie qui se prête parfaitement aussi pour humecter de manière dosée des électrodes. | ||||
Un réservoir qui assure une transpiration artificielle Pour que les capteurs textiles métallisés puissent enregistrer les signaux de manière optimale et stable, il faut que le contact entre lélectrode et la peau soit légèrement humide. Tout comme lorsque lon transpire, mais sans effet réfrigérant et en plus avec une modération telle que le porteur de la ceinture ne perçoive pas cette humidité. Pour assurer cette humidité, une équipe du laboratoire «Protection et physiologie» a développé dans un projet soutenu par la Commission pour la technologie et linnovation (CTI) des éléments humidificateurs flexibles qui se remplissent denviron 30 ml deau et qui assurent que la peau reste humide en permanence. Le «réservoir» de ces éléments est formé par lespace ménagé entre une membrane imperméable et une couche textile perméable à la vapeur d'eau. Pour assembler ces éléments, les scientifiques de lEmpa nont pas eu recours à la couture mais au soudage par laser selon une technique quils ont eux-mêmes perfectionnée. Les soudures sont ainsi parfaitement imperméables à leau et à la vapeur. Le réservoir émet de la vapeur en continu et son contenu suffit pour assurer une humidification durant cinq jours au minimum. | ||||
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| Les lauréats du Techtextil Innovation Award 2015. De gauche à droite: Michel Schmid, Alexander Haag, René Rossi, Rudolf Hufenus. | |||
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Un revêtement dune épaisseur nanométrique Les électrodes ainsi humectées sont réalisées par broderie avec des fibres spéciales. Ces électrodes textiles ne peuvent pas seulement enregistrer la fréquence cardiaque mais tous les signaux nécessaires à un monitorage cardiaque. Ces fibres en polyéthylène téréphtalate (PET) ont été pourvues dun revêtement bicouche dune épaisseur denviron 100 nanomètres sur une installation plasma développée par les spécialistes du laboratoire «Advanced Fibers» de lEmpa. Une couche dargent assure la conduction des impulsions électriques et prévient en plus la prolifération des microorganismes. Une couche superposée de titane dune épaisseur de quelques nanomètres seulement assure la stabilité des signaux et prévient les irritations de la peau ainsi que la libération de particules dargent. | ||||
Prescriptions sévères pour les appareils ECG La ceinture ECG comporte deux électrodes textiles qui sont directement reliées avec un enregistreur de données. Les signaux enregistrés sont transmis à une centrale de données ou à un appareil de monitorage standard. Comme lenregistreur est fixé à la ceinture au moyen de boutons pression, il peut être enlevé pour le lavage de la ceinture une des conditions strictes pour que le système puisse être utilisé comme appareil médical de monitorage ECG de longue durée. | ||||
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Cet appareil a déjà subi plus de 100 tests avec des volontaires. Toutefois il devrait encore sécouler quelque temps avant sa mise sur le marché car le projet se trouve encore dans sa phase de prototype. Dans une prochaine étape, des tests cliniques seront réalisés dans le cadre dun projet CTI subséquent avec lUniversité de Bâle et différents partenaires industriels Unico Swiss Tex GmbH, Forster Rohner, Serge Ferrari SA, xotox et Zietromec. Les chercheurs pensent déjà à dautres possibilités dutilisation de ces électrodes. Par exemple pour la stimulation musculaire dans le traitement des douleurs ou pour la réactivation de la fonction intestinale par électrothérapie interférentielle chez les patients alités. | ||||
Le jury du «Techtextil Innovation Awards 2015» a montré quil était convaincu du potentiel que recèle cette ceinture pectorale ECG. Il a en effet attribué au projet de de lEmpa au début du mois de mai à loccasion du «Techtextil», le salon spécialisé pour les textiles et les non tissés techniques à Francfort sur le Main, son prix prestigieux Techtextil Innovation Award dans la catégorie «new product». Cela, comme la relevé le jury dans son éloge «parce que les électrodes réalisées par broderie utilisables pour les ECG à long terme répondent à une demande croissante de possibilités dutilisation médicales des textiles». Leur diplôme a été remis aux chercheurs de lEmpa le 4 mai 2015 à Francfort sur le Main. | ||||
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Les photographies peuvent être téléchargées ici. | ||||
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