Les appareils de fitness portables fournissent un avertissement précoce d'une éventuelle infection au COVID-19

La difficulté de nombreuses personnes à se faire tester pour le SRAS-CoV-2 et les retards dans la réception des résultats des tests rendent l'alerte précoce des infections possibles au COVID-19 d'autant plus importante, et les données provenant d'appareils portables de santé et de fitness sont prometteuses pour identifier qui pourrait avoir COVID- 19.

L'appareil portable d'aujourd'hui collecte des données sur l'activité physique, la fréquence cardiaque, la température corporelle et la qualité du sommeil. Ces données sont généralement utilisées pour aider les gens à suivre leur bien-être général. Les montres connectées sont le type de portable le plus courant. Il existe également des bracelets, des bagues et des écouteurs intelligents. Les vêtements, chaussures et lunettes intelligents peuvent également être considérés comme des «vêtements». Les marques populaires incluent Fitbits, Apple Watches et Garmin montres.

Plusieurs études testent des algorithmes qui évaluent les données des appareils portables pour détecter le COVID-19. Les résultats à ce jour montrent que le concept est solide. Cependant, les appareils portables peuvent être coûteux et parfois difficiles à utiliser. Il est important de s'attaquer à ces problèmes pour permettre au plus grand nombre d'en profiter.

Détecter les maladies pseudo-grippales

Parce que les appareils portables sont d'excellents outils pour surveiller l'état de santé général, les chercheurs ont commencé à étudier des moyens de les utiliser pour détecter la maladie avant la pandémie COVID-19. Par exemple, les chercheurs ont utilisé les données Fitbit pour identifier les personnes susceptibles de souffrir d'un syndrome grippal à partir de leur fréquence cardiaque au repos et de leurs habitudes d'activité quotidienne. Une fréquence cardiaque au repos élevée peut être liée à une infection.

La plupart des modèles Fitbit mesurent et enregistrent la fréquence cardiaque, de sorte que les appareils peuvent être utilisés pour détecter les périodes d'augmentation de la fréquence cardiaque au repos. Ils mesurent et enregistrent également l'activité, afin de pouvoir identifier les niveaux réduits d'activité quotidienne. La combinaison de ces deux mesures a permis aux chercheurs de mieux prédire qui avait une maladie de type grippal.

Il n'est pas possible de déterminer si un porteur d'appareil intelligent souffre d'une maladie particulière à partir de ces données. Mais voir un changement soudain de ces conditions peut inciter les gens à s'isoler et à passer des tests de diagnostic, ce qui peut réduire la propagation de maladies transmissibles comme le COVID-19.

Température corporelle

La fièvre et la toux persistante sont les symptômes les plus courants du COVID-19. Cela a déclenché un dépistage généralisé à l'aide de thermomètres, le plus souvent des thermomètres infrarouges sans contact.

Malgré l'omniprésence des thermomètres, les capteurs de température dans les appareils portables sont rares. Cela est en partie dû à la complexité d'obtenir la température corporelle réelle à partir de mesures cutanées. La température de la peau varie en fonction des conditions environnementales et des niveaux de stress, l'évaporation de la sueur peut abaisser la température de la peau, et les capteurs de température ont parfois un contact moins qu'idéal avec la peau.

Il existe des patchs de température portables qui communiquent avec les appareils intelligents et enregistrent la température en continu. Mais la température corporelle n'est pas prédictive à 100% de la maladie et il est impossible de diagnostiquer une infection particulière, comme le COVID-19, en utilisant uniquement la température corporelle. Néanmoins, une alerte de fièvre pourrait conduire à une intervention plus précoce.

Sueur et larmes

La recherche sur la technologie de détection continue d'élargir les possibilités des appareils portables en tant que dispositifs de surveillance et de diagnostic de la santé. L'épidémie de COVID-19 est susceptible d'influencer l'orientation de cette recherche et de l'accélérer.

Une approche consiste à créer des capteurs qui détectent les composés dans la sueur de la peau. Ces composés peuvent fournir de nombreuses informations sur la santé d'une personne. Le pH, les ions sodium, la teneur en glucose et en alcool ne sont que quelques-unes des choses que les capteurs de sudation émergents peuvent détecter. Les larmes contiennent également des composés du corps, de sorte que les chercheurs étudient la détection chimique à l'aide de lentilles de contact et de lentilles intelligentes.

Le taux de sudation peut également être mesuré, ce qui peut être utilisé comme indicateur de température, de sorte que ces capteurs sont en cours d'examen pour aider à détecter le COVID-19.

Vers la détection des virus

L'inconvénient de nombreux capteurs portables existants est qu'ils ne peuvent pas réellement détecter la présence d'un virus tel que SARS-CoV-2. Pour ce faire, ils devraient détecter l'ARN spécifique du virus.

La détection de l'ARN implique généralement plusieurs étapes, notamment l'extraction de l'ARN à partir d'un échantillon, la réalisation de nombreuses copies de l'ARN et l'identification de l'ARN. Bien qu'il y ait eu beaucoup de progrès dans la miniaturisation des équipements de détection d'ARN pour une utilisation dans des tests rapides au point de service, il reste encore du chemin à parcourir avant de pouvoir les intégrer dans des appareils portables.

La plupart des recherches en cours sur le développement de la détection rapide des agents pathogènes au point de service utilisent la technologie du «laboratoire sur puce». Lab-on-a-chip fait référence à l'objectif de réduire les tests de laboratoire qui nécessitaient autrefois de nombreux gros équipements de la taille d'une puce informatique ou d'une lame de microscope.

Un exemple est un test de diagnostic COVID-19 en cours d'essais cliniques. Le capteur du test est un transistor à effet de champ sensible aux ions (ISFET) spécialisé qui est conçu pour répondre à la présence de l'ARN du virus. L'appareil peut effectuer un test en moins d'une heure, mais nécessite un échantillon prélevé par écouvillon nasal.

Bien que cette technologie ne soit pas portable, elle pourrait devenir le point de départ de futurs dispositifs portables de détection de virus, car ils peuvent être réduits et utiliser peu d'énergie. Un appareil portable qui surveille en permanence une personne et indique qu'elle a contracté ou a été exposée au virus permettrait à la personne de se faire soigner et de s'isoler pour éviter toute propagation.

Tournevis et tricordeurs soniques

Les fans de Dr. Who connaissent le tournevis sonique, et les adeptes de Star Trek connaissent le tricordeur. Le portable idéal du futur serait similaire à ces merveilleux appareils fictifs. Il serait capable de détecter la présence du virus dans l'environnement autour du porteur, offrant la possibilité de partir avant d'être exposé.

Mais la détection des virus aéroportés nécessite un équipement important pour prélever des échantillons d'air et les analyser. D'autres méthodes, telles que le biocapteur photothermique plasmonique, fournissent des résultats prometteurs, mais nécessitent toujours que l'utilisateur effectue l'analyse. Il faudra un certain temps avant qu'une smartwatch puisse alerter son porteur de la présence d'un virus dangereux.

Portable et accessible

Malgré toutes les promesses des appareils portables en tant qu'outils pour lutter contre la pandémie COVID-19 et les futures pandémies, il existe des obstacles à une utilisation généralisée des appareils. La plupart des appareils portables sont chers, peuvent être difficiles à utiliser par des anglophones non natifs ou sont développés sans données provenant d'une large population. Il y a un risque que de nombreuses personnes n'acceptent pas la technologie.

Le développement continu de dispositifs portables de santé largement acceptés devrait inclure la contribution de la communauté, comme indiqué dans un résumé de l'atelier des académies nationales. En veillant à ce que tout le monde ait accès aux appareils portables et les accepte, les appareils peuvent aider à garder les gens en bonne santé au milieu d'une pandémie mondiale. Les recherches en cours devraient aboutir à une technologie améliorée qui, avec soin, profitera à toute la société.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l'article original.