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La quête du Tricorder : vers le laboratoire médical de poche universel

<p>La quête du Tricorder :</p>
<p>vers le laboratoire médical</p>
<p>de poche universel</p>
<p> </p>


Dans la série de science-fiction des années 1960, Star Trek, le médecin du vaisseau Enterprise, le Dr Leonard McCoy, pouvait diagnostiquer tous les types de pathologies à l’aide d’un appareil portable et compact : le Tricorder. Cette anticipation d’un laboratoire médical de proche, universel (multipathologies) hybride, entre biocapteur et spectromètre, capable de capter à distance les données biologiques d’un patient et de les analyser, constitue une puissante source d’inspiration pour les concepteurs des nouvelles générations d’appareils biomédicaux portables.

En lançant le “Tricorder Prize” , un concours mondial doté par Qualcomm de 10 millions de dollars de prix, la X Prize Foundation a suscité l’essor, depuis 2011, de plusieurs dizaines de projets d’objets médicaux dans le monde. Le mot Tricorder est ainsi devenu, pour les acteurs de la santé connectée un nom de code, une sorte de label pour designer des dispositifs capables de diagnostiquer de manière non-invasive une grande diversité de pathologies : quelle que soit la technologie mise en œuvre : par biocapteurs ou par imagerie médicale.

Diagnostic médical universel mobile : 10 projets en compétition pour l‘avant dernière phase du Tricorder XPrize

La fondation XPrize a ainsi lancé en collaboration avec la société Qualcomm, le concours destiné à mettre au point un appareil mobile destiné au grand public capable de diagnostiquer de nombreuses pathologies. http://www.qualcommtricorderxprize.org/
Ce concours se donnait pour objectif de stimuler et d’accélérer le développement de solutions mobiles capables d'établir des diagnostics en s'appuyant sur une gamme étendue de capteurs sans contact ainsi que des systèmes d'imagerie médicale avancés.
Parmi les contraintes du cahier des charges de ce concours figurent les points suivants :

  • L’outil de diagnostic mobile devra être utilisable par les patients sans l'aide d’un professionnel de santé
  • Le dispositif devra être capable de diagnostiquer au total 15 pathologies (dont 12 que l’outil devra impérativement prendre en charge : anémie, infection des voies urinaires, diabète de type 2, fibrillation auriculaire, AVC, apnée du sommeil, tuberculose, broncho-pneumopathie chronique, pneumonie, otite, leucocytose, hépatite A)
  • Les résultats du diagnostic devront être disponibles dans les 3 jours
  • Le dispositif devra être intégrable ou associé à un téléphone mobile

Le concours est réalisé en trois phases.

  • Une phase d’enregistrement : les équipes ont dû verser 10 000 $ pour prendre part à la compétition.
  • Une phase de qualification destinée à sélectionner 10 finalistes. (28 mois après le lancement du concours). La sélection des finalistes repose sur une évaluation de l’efficacité et la fiabilité des capteurs et une évaluation des divers prototypes.
  • La phase finale, destinée à retenir trois lauréats

255 sociétés et équipes avaient fait acte de candidature : 21 d’entre elles avaient été sélectionnées. Parmi elles, le jury a retenu 10 projets en août 2014.
5 de ces projets sont basés en Amérique du Nord (4 aux États-Unis, 1 au Canada), 2 en Asie (1 à Taïwan et 1 en Inde) et 3 en Europe (1 en Grande-Bretagne, 1 en Irlande et 1 en Slovénie).

  • Aezon (États-Unis) : une équipe d’étudiants de l'Université Johns Hopkins en partenariat avec le Center for Bioengineering Innovation & Design.
  • CloudDX (Canada), un projet porté par le fabricant de dispositifs médicaux Biosign
  • Danvantri (Inde), un projet porté par la société American Megatrends India
  • DMI (États-Unis) une équipe qui associe le DNA Medicine Institute, la NASA, les instituts nationaux de santé (National Institutes of Health) et la Fondation Bill and Melinda Gates
  • Dynamical Biomarkers Group (Taiwan), une équipe de médecins et d’ingénieurs conduite par le Pr Chung-Kang Peng (Harvard Medical School)
  • Final Frontier Medical Devices (États-Unis) : une équipe animée par les fondateurs de Basil Leaf Technologies
  • MESI Simplifying diagnostics (Slovénie), un projet porté par le fabricant de dispositifs médicaux MESI
  • Scanadu (États-Unis) : le projet de la startup Scanadu menée par Walter De Brouwer
  • SCANurse (Grande Bretagne), un projet porté par le fabricant de dispositifs médicaux SCANurse
  • Zensor (Irlande) : un projet porté par la société Intelesens spécialisée dans les électrodes et capteurs

La phase finale, destinée à retenir trois lauréats, reposera sur trois critères : la réussite au concours de diagnostics (testé sur 15 à 30 personnes), une évaluation de l'expérience utilisateur et l’analyse du processus de recueil de données.

La conclusion du concours et la remise des prix, initialement prévues pour septembre 2015, ont été repoussées à 2016 (Source : XPrize)

Les lauréats du concours international Sensing X

Parallèlement au concours « XPrize Tricorder», le Nokia avait lancé avec la même Fondation XPrize le Sensing X Challenge doté de 2,25 millions de $ de prix. Ce défi avait pour objectif de faire émerger des solutions innovantes de suivi des patients grâce à des capteurs mobiles. Quatre axes stratégiques avaient été choisis : la surveillance des patients dans les pays en voie développement, la prévention des épidémies, la détection des pollutions et la connexion des équipements mobiles aux systèmes de santé en mode "cloud".

Les concurrents devaient présenter un système, un dispositif ou un composant capable de mesurer un paramètre biologique, de l’enregistrer et de l'interpréter. Ce concours se déroulait sur une période de 42 mois, avec trois cycles de compétition et de sélection des projets.

En Octobre 2013, le jury avait retenu Nanobiosym, un institut de recherche basé à Boston, à l’origine de Gene-RADAR, un appareil mobile pouvant analyser un prélèvement sanguin ou salivaire grâce à une puce. L’appareil scanne les fluides pour en extraire des séquences génétiques précises révélant la trace d’un virus, le diagnostic final est alors disponible en moins d’une heure. GENE-Radar permet ainsi d’augmenter considérablement la qualité des tests du Sida effectués dans les régions reculées (et souvent les plus affectées par ce virus).

En novembre 2014, le jury avait retenu le DNA Medicine Institute, qui a conçu rHeath, un objet connecté équipé de capteurs qui détecte les maladies grâce à une goutte de sang. rHeath est capable d’analyser jusqu’à 22 valeurs de laboratoire en quelques minutes à partir d’une goutte de sang. Ce projet figure, par ailleurs, parmi les dix projets en lice pour le Tricorder XPrize.

Où en est le projet Scanadu ?

La société américaine Scanadu s’est fait connaître en 2011 en annonçant qu’elle relevait le défi « Tricorder ». Elle figure aujourd’hui parmi les 10 candidats en lice pour ce prix.
En novembre 2012, Scanadu dévoilait les trois premiers dispositifs mobiles de diagnostic qu’elle envisage de commercialiser. 

  • Scanadu SCOUT est un appareil de petite taille, connecté via Bluetooth au smartphone. Il permet de recueillir et d’interpréter, en moins de 10 secondes, divers paramètres de santé : température, fréquence cardiaque, activité électrique du cœur, taux d’oxygène du sang et temps de transit du pouls (oxymétrie).
  • ScanaFlo est un dispositif qui utilise le smartphone pour l’analyse d'urine. Il sera commercialisé sous la forme de cartouches jetables. Il permettra de surveiller plusieurs pathologies dont le diabète gestationnel, l’insuffisance rénale, les infections des voies urinaires ou d’éventuelles complications de la grossesse.
  • ScanaFlu est un dispositif d’analyse de la salive qui utilise le smartphone pour évaluer rapidement les symptômes liés aux infections respiratoires. Conçu lui aussi comme une cartouche jetable, il permet de détecter de manière précoce plusieurs types de bactéries potentiellement responsables de troubles respiratoires.

En mai 2013, la société s’est tournée vers la plateforme de financement collaboratif IndieGogo pour financer la production et pour le lancement commercial du Scanadu Scout. Elle y a recueilli au cours de l’été 2013 1,66 million $ (16 fois plus que les 100 000 $ initialement requis), principalement sous forme de précommandes, auprès de 8800 donateurs dans 100 pays. Dans la foulée, la société levait 10.5 millions $ auprès d’investisseurs prestigieux. 
Pour le design du Scout, Scanadu a fait appel au designer suisse Yves Behar. Yves Behar a été le designer en chef du projet One laptop per child (OLPC), a participé au design de la console de jeux Ouya et occupe aujourd'hui la fonction de « créatif en chef » chez le concepteur de bracelets connectés Jawbone.

En mars 2014, Scanadu livrait un premier lot d’appareils aux donateurs, avant d’interrompre les livraisons. Walter De Brouwer, son fondateur et PDG, s'en est expliqué sur le blog de la société : « Nous avons constaté que certaines des mesures ne fonctionnaient pas comme prévu. L'algorithme qui relie les dispositifs expérimentaux avec l'application ne fonctionne pas bien. Nous avons identifié le problème et nous travaillons sans relâche pour y remédier. Les mesures de température sont défectueuses : nous sommes en train de résoudre ce problème. Enfin, l'outil de fabrication est tombé en panne. Nous allons remplacer les unités livrées et reprendre la production dès que ces questions seront résolues.» 

Scanadu semble avoir depuis surmonté ces difficultés. La société a repris les livraisons en janvier. Elle a publié à l’intention des premiers utilisateurs un tutoriel.

Les 8800 donateurs, lorsqu’ils disposeront des appareils, devraient aussi jouer un rôle essentiel. En effet, 20 % d’entre eux sont des professionnels de santé américains, désireux d’expérimenter le Scanadu Scout. C’est sur la base de ces tests, s’ils sont concluants, que la société Scanadu prévoit d’engager la procédure d’agrément de son dispositif auprès de l’autorité de santé (Food and Drug Administration, FDA).

Un moniteur médical chinois polyvalent

La société chinoise Viatom Technology, fondée en 2013, a quant à elle entrepris de commercialiser un moniteur médical connecté, baptisé CheckMe, capable de réaliser un électrocardiogramme et d’analyser l’oxygénation du sang, la pression artérielle, la température du corps et les paramètres du sommeil. Il mesure, en outre, la pression artérielle sans l’utilisation d’un brassard (ce que certains observateurs mettent en doute). Selon Viatom, l’ensemble des prises de mesure s’effectuerait en à peine 20 secondes. Une application permet de tenir le carnet de bord des mesures et de transmettre les résultats à son médecin: elle émet des notifications et des alarmes pour les tâches à accomplir. Checkme a reçu pour le marquage « CE », qui lui ouvre le marché européen. Pour apposer ce marquage, Viatom Technology a dû réaliser des contrôles et essais qui assurent la conformité du produit aux exigences communautaires de santé et de sécurité) (Source : MedGadget).

France : un laboratoire biochimique modulable et miniaturisé

La startup grenobloise Avalun, née en décembre 2013, annonce avoir mis au point le Labpad, un « laboratoire sur puce » capable de réaliser les analyses d’un grand nombre de données biochimiques différentes, grâce à un microscope miniaturisé associé à des composants électroniques et à un réseau microfluidique. Pour tester le temps de coagulation du sang, une enzyme embarquée sur le consommable réagit avec les globules. Le microscope permet ainsi d'observer le temps nécessaire pour qu'ils soient figés. S’il s’agit de mesurer le taux de glycémie, le microscope détecte le changement de couleur lié à la réaction des enzymes avec le glucose présent dans le sang. Alors que ces différents tests requièrent des instruments distincts, Avalun, quel que soit le test, utilise toujours le même microscope. Le Labpad est cours de prototypage et pourrait être commercialisé à partir de mai 2015 avec un premier test de coagulation (Source : Industrie et techniques) Avalun prépare une levée de fonds de 2 millions € pour financer la production du LabPad et pour le développement de nouveaux consommables permettant de réaliser d’autres tests. 

 

Voir aussi :

Diagnostic médical universel mobile : 21 projets en compétition pour le Tricorder X Prize

Lorsque la science-fiction aide à développer les technologies mobiles

Financement collaboratif pour le dispositif mobile de santé Scanadu

m-Santé : Scanadu annonce ses 3 premiers dispositifs de diagnostic mobiles

Dispositif mobile de diagnostic médical universel : les contours du concours X Prize se précisent

Dix millions de dollars pour un outil de diagnostic mobile

Lorsque le smartphone mesure la température corporelle

De nouveaux capteurs médicaux intégrés ou connectés aux smartphones

Un smartphone transformé en microscope pour analyser les cellules du sang

Tendances clés pour applications et services de santé mobiles en 2012

Concours d’applications : des vecteurs de diversité pour les services mobiles