Capteurs de détection de maladie : Détecter les maladies avant qu'il ne soit trop tard

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Capteurs de détection de maladie : Détecter les maladies avant qu'il ne soit trop tard

Capteurs de détection de maladie : Détecter les maladies avant qu'il ne soit trop tard

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Les chercheurs développent des dispositifs capables de détecter des maladies humaines afin d'augmenter la probabilité de survie des patients.
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      Prévision quantique
    • 3 Décembre 2022

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    Les capteurs de détection de maladie peuvent aider à surveiller la propagation d'un virus et à identifier les cancers potentiellement en développement. Pendant la pandémie de COVID-19, les cas d'utilisation des capteurs de détection de maladie sont devenus plus apparents. 

    Contexte des capteurs de détection de maladie

    La détection et le diagnostic précoces peuvent sauver des vies, en particulier pour les maladies infectieuses ou les maladies qui peuvent prendre des mois ou des années avant que les symptômes ne se manifestent. Par exemple, la maladie de Parkinson (MP) entraîne une détérioration motrice (par exemple, tremblements, rigidité et problèmes de mobilité) au fil du temps. Pour beaucoup de gens, les dommages sont irréversibles lorsqu'ils découvrent leur maladie. Pour résoudre ce problème, les scientifiques étudient différents capteurs et machines capables de détecter les maladies, de ceux qui utilisent le nez des chiens à ceux qui utilisent l'apprentissage automatique (ML). 

    En 2021, une coalition de chercheurs, comprenant le Massachusetts Institute of Technology (MIT), l'Université de Harvard, l'Université Johns Hopkins dans le Maryland et Medical Detection Dogs à Milton Keynes, a découvert qu'ils pouvaient former l'intelligence artificielle (IA) pour imiter la façon dont les chiens sentir la maladie. L'étude a révélé que le programme ML correspondait aux taux de réussite des chiens dans la détection de certaines maladies, notamment le cancer de la prostate. 

    Le projet de recherche a recueilli des échantillons d'urine d'individus malades et en bonne santé ; ces échantillons ont ensuite été analysés pour des molécules qui pourraient indiquer la présence d'une maladie. L'équipe de recherche a entraîné un groupe de chiens à reconnaître l'odeur des molécules malades, et les chercheurs ont ensuite comparé leurs taux de réussite dans l'identification de la maladie à ceux du ML. En testant les mêmes échantillons, les deux méthodes ont obtenu une précision de plus de 70 %. Les chercheurs espèrent tester un ensemble de données plus complet pour identifier plus en détail les indicateurs significatifs de diverses maladies. Un autre exemple de capteur de détection de maladie est celui développé par le MIT et l'Université Johns Hopkins. Ce capteur utilise le nez des chiens pour détecter le cancer de la vessie. Cependant, bien que le capteur ait été testé avec succès sur des chiens, il reste encore du travail à faire pour le rendre adapté à une utilisation clinique.

    Impact perturbateur

    En 2022, les chercheurs ont développé un nez électronique, ou un système olfactif d'IA, qui peut potentiellement diagnostiquer la MP grâce à des composés odorants sur la peau. Pour construire cette technologie, des scientifiques chinois ont combiné la chromatographie en phase gazeuse (GC) et la spectrométrie de masse avec un capteur d'ondes acoustiques de surface et des algorithmes ML. Le GC pourrait analyser les composés odorants du sébum (une substance huileuse produite par la peau humaine). Les scientifiques ont ensuite utilisé ces informations pour créer un algorithme permettant de prédire avec précision la présence de MP, avec une précision de 70 %. Lorsque les scientifiques ont appliqué ML pour analyser l'ensemble des échantillons d'odeurs, la précision est passée à 79 %. Cependant, les scientifiques reconnaissent que davantage d'études avec une taille d'échantillon étendue et variée doivent être menées.

    Pendant ce temps, au plus fort de la pandémie de COVID-19, des recherches sur les données collectées par des appareils portables, tels que Fitbit, Apple Watch et Samsung Galaxy smartwatch, ont montré que ces appareils pouvaient potentiellement détecter une infection virale. Étant donné que ces appareils peuvent collecter des données sur le cœur et l'oxygène, les habitudes de sommeil et les niveaux d'activité, ils pourraient avertir les utilisateurs de maladies potentielles. 

    En particulier, l'hôpital Mount Sinai a analysé les données Apple Watch de 500 patients et a découvert que les personnes infectées par la pandémie de COVID-19 affichaient des changements dans leur taux de variabilité cardiaque. Les chercheurs espèrent que cette découverte pourra conduire à l'utilisation de dispositifs portables pour créer un système de détection précoce d'autres virus comme la grippe et la grippe. Un système d'alerte peut également être conçu pour détecter les points chauds d'infection pour les futurs virus, où les services de santé peuvent intervenir avant que ces maladies ne se transforment en pandémies à part entière.

    Implications des capteurs de détection de maladie

    Les implications plus larges des capteurs de détection de maladie peuvent inclure : 

    • Les assureurs font la promotion de capteurs de détection de maladie pour le suivi des informations sur les soins de santé des patients. 
    • Consommateurs investissant dans des capteurs et des appareils assistés par l'IA qui détectent les maladies rares et les crises cardiaques et convulsions potentielles.
    • Accroître les opportunités commerciales pour les fabricants de dispositifs portables afin de développer des dispositifs de suivi des patients en temps réel.
    • Les médecins se concentrant sur les efforts de conseil plutôt que sur les diagnostics. Par exemple, en augmentant l'utilisation de capteurs de détection de maladie pour aider au diagnostic, les médecins peuvent passer plus de temps à élaborer des plans de traitement personnalisés.
    • Des organismes de recherche, des universités et des agences fédérales collaborent pour créer des dispositifs et des logiciels destinés à améliorer les diagnostics, les soins aux patients et la détection des pandémies à l'échelle de la population.

    Questions à commenter

    • Si vous possédez un accessoire portable, comment l'utilisez-vous pour suivre vos statistiques de santé ?
    • Sinon, comment les capteurs de détection de maladie pourraient-ils changer le secteur de la santé ?

    Références Insight

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