Imageur Médical connecté et configurable à haute résolution spatiale et chromatique . – L-iOs

Ce projet vise à développer un capteur de lumière d'un genre nouveau pour des applications biomédicales. Il est pensé pour répondre au critère de « dosage non invasif de la glycémie capillaire ». Il est conçu pour répondre aux exigences du traitement du diabète de type I. De plus Il est construit autour d’une technologie évolutive: l’application à la glycémie capillaire n’est qu’une des applications possibles (certes la plus rentable et la plus demandées actuellement). Il est complètement reprogrammable, redimensionnable et géométriquement reformatable. Il est structuré comme un véritable imageur-doseur non-invasif des composés biologiques du vivant. Ainsi il peut être adapté au dosage des molécules biologiques impliquées dans d’autres maladies.
Une autre de ses particularités est d’être communiquant de manière à rendre compte de toute dérive des paramètres surveillés au médecin en charge du patient. Il est en plein cœur de la cible de la médecine connectée et de la santé digitale (mHealth et E-Health). Des données biométriques telles que la fréquence cardiaque, la saturation du sang, la respiration, le mouvement et plein d'autres signaux physiologiques seront aussi facilement analysés et transmis. Ces données ne sont actuellement pas surveillées en continu et cette application va améliorer le bien-être des patients. En effet cela va repenser le périmètre de la santé et des soins médicaux en mettant en relation patients et acteurs de la santé (hospitalisation « à la demande »).
Les dispositifs de surveillance sous forme de patch collant comme notre capteur sont les seuls qui peuvent assurer une analyse continue et fiable d’un paramètre (orientation validée par la mayo clinic dans le diabète). Le défi sera de trouver la bonne technologie pour répondre au niveau d'exigence des standards utilisés en médecine.
La conformation du capteur est très importante du fait des propriétés que possède la peau (milieu inhomogène, absorbant et diffusant pour la lumière) si on veut pouvoir bénéficier d’une bonne précision de la mesure. Contrairement aux autres techniques actuellement utilisées, nous nous appuierons sur la loi de BEER-LAMBERT dans toutes les longueurs d’ondes du spectre visible et Infra rouge en concevant un capteur avec de multiples points de mesures. Comparativement l’existant se base sur deux points de mesure et quatre longueurs d’onde au maximum.
Pour économiser des calculs lors du traitement du signal et pour « sélectionner » une profondeur fixe de la peau ou se trouve les vaisseaux, nous utiliserons entre autre les propriétés de polarisation de la lumière.
Couplé à cela, la spectrométrie est très prometteuse pour des applications cliniques parce qu'elle est portable, relativement peu coûteuse et que la lumière est non-ionisante. La spectrométrie de proche infrarouge (NIRS) sera de grande utilité car dans cette gamme d’onde, chaque composé biochimique a une "empreinte digitale" unique. Cela est déjà utilisé en dehors de la médecine à des fins de détection et de dosage (biochimie, fermentation, pharmacie, ..). La NIRS elle pénètre profondément dans la peau car elle est très peu absorbée par celle-ci contrairement aux autres longueurs d’onde.
CONCLUSION : Nous visons dans ce projet à développer un nouveau imageur qui intègrera à la fois la source d’illumination et le détecteur(CMOS). L'ensemble devrait tenir sur la surface d'un pouce. Néanmoins, l'efficacité d'absorption limitée de silicium implique la nécessité le développement d'un nouveau capteur. Une nouvelle architecture est donc à l'étude. Afin d'obtenir un haut rapport S/B en chromatique, tout en conservant une haute résolution spatiale. A côté de ses capacités métaboliques, son architecture permettra de prendre des photos de l'architecture des tissus. Il ouvrira la porte de nouvelles techniques d'analyse. Tout cela devrait conduire au développement d'un imageur pour applications médicales chromatiquement sensible et précis en résolution. C’est le but de cette ANR.