Télémédecine

Surveiller les constantes vitales en filmant le visage

Surveiller la température du visage pour suivre les constantes vitales. C’est ce que met au point une équipe américaine. L’outil serait efficace avec toutes les couleurs de peau.

Une caméra pour remplacer les appareils de mesure de la tension, du niveau d’oxygène, du rythme cardiaque… simplement en observant le visage. Une équipe de l’université Rice, à Houston (Texas, Etats-Unis) met au point un dispositif qui s’oriente vers un suivi sans fil des patients. Ils décrivent dans Biomedical Optics Express le fonctionnement d’un nouvel algorithme.

"Actuellement, les techniques de référence pour mesurer les constantes vitales s’appuient sur des capteurs de contact ", notent les chercheurs dans leur étude. Chez des patients fragiles, comme les bébés, ces capteurs – raccordés à des fils – peuvent entraîner des blessures. " L’histoire a commencé en 2013, lorsque nous avons visité l’hôpital pour enfants du Texas pour parler aux médecins et obtenir des idées, se souvient Mayank Kumar, étudiant à l’université Rice. Nous avons vu un nouveau-né dans l’unité de soins intensifs néonataux. De nombreux fils étaient attachés aux enfants".

Applicable sur des peaux plus foncées

Le système mis au point à l’université Rice, Distance PPG, s’appuie sur un système utilisant une caméra. Elle évalue des signes vitaux comme la respiration ou le rythme cardiaque grâce aux variations de température du visage. La technique n’est pas nouvelle, mais jusqu’à présent, elle ne pouvait être utilisée que dans des pièces lumineuses ou avec des peaux claires.

Mayank Kumar, aidé de deux professeurs, a mis au point un algorithme qui nuance l’analyse des données. Il permet maintenant de réaliser le même suivi dans des environnements moins éclairés, ou sur des peaux plus sombres. " Notre découverte clé, c’est que la puissance des changements de carnation diffère selon les zones du visage ; nous avons donc développé un algorithme qui établit des moyennes, explique l’étudiant. Il améliore la précision des signes vitaux, en étendant rapidement la portée, la viabilité, l’étendue et l’utilité de cette surveillance des signes vitaux fondées sur la caméra. " Selon lui, le logiciel pourrait même être installé sur des téléphones portables, des tabttes ou des ordinateurs avec une même efficacité.

Il a retrouvé tout son coeur à l'ouvrage!

C’était le 5 août dernier à Nantes: alors âgé de 68 ans, un habitant de Loire-Atlantique, souffrant d’insuffisance cardiaque grave et dont l’état de santé s’était brutalement détérioré, s’est vu implanter le 2e cœur artificiel de l’histoire de la chirurgie mondiale.

Huit mois après, le patient goûte de nouveau à une vie normale, assurent le Professeur Alain Carpentier, qui a mis au point le cœur artificiel, et le Professeur Daniel Duveau, chirurgien nantais qui a pris part à cette avancée médicale inouïe. Entretien.

Question: Comment se porte le malade nantais qui a reçu un cœur artificiel?

Alain Carpentier : " Il va très bien et retrouve une vie normale huit mois après son opération. Je viens de découvrir qu’il avait repris le vélo. Au début, je pensais qu’il parlait du vélo d’appartement dont l’équipe médicale lui a recommandé l’exercice. Mais il sort vraiment dehors avec sa bicyclette ! Son but, c’est de refaire des activités qu’il pratiquait il y a vingt ans, avant d’être malade.

Le greffé, qui est ceinture noire, souhaite ainsi se remettre au judo avec son petit-fils .Il m’a donc annoncé qu’il souhaitait se remettre au judo. Je lui ai dit : "Arrêtez, vous attendez que je vous donne l’autorisation".

Il se déplace sans souci?

Daniel Duveau : "Ah oui, il se promène ! Il a quatre batteries en permanence avec lui, disposées dans une sacoche, qui lui assurent 6 heures d’autonomie. Évidemment, il est relié en permanence à ces batteries ou se branche sur le courant car s’il n’y a pas d’électricité pour alimenter son cœur, celui-ci s’arrête".

Alain Carpentier : " Il assure qu’il ne sent pas du tout qu’il a un cœur artificiel dans le thorax. Je lui ai fait remarquer que 900 grammes, c’est quand même un poids conséquent. Mais non, il soutient qu’il n’est même pas gêné quand il dort".C’est mon cœur, ce n’est plus le vôtre", m’a-t-il renvoyé. C’est vraiment miraculeux. Je ne sais pas si c’est le climat nantais mais c’est un sacré succès".

À quand de nouvelles opérations?

Daniel Duveau: "Dès demain, si c’est possible, et ce sera peut-être à Nantes. Mais il faut les patients correspondant aux critères fixés, à savoir des malades souffrant d’insuffisance cardiaque grave, rendant une transplantation impossible. Le malade nantais était le 2e patient à se voir implanter un cœur artificiel (Ndlr : c’est le seul en vie aujourd’hui). Nous ne sommes qu’à la première étape d’évaluation clinique qui consiste à démontrer que ça marche. On devrait programmer deux opérations dans les mois qui viennent. Alors on passera à l’étape de recherche clinique, soit 20 à 30 greffes réalisées en France mais aussi en Europe".

Cette greffe pourrait-elle bientôt être "commune"?

Alain Carpentier: " D’ici deux ans, on espère parvenir à des conclusions très positives. C’est le préalable à toute généralisation à l’échelle mondiale. Ce qui compte, c’est que ça réussisse. Si ça réussit, ça se développe. La demande potentielle est énorme. On fait 300 transplantations cardiaques en France alors qu’il faudrait au moins 3 000 cœurs chaque année".

Prospective facile!

L’examen des innovations majeures permet de dessiner notre avenir collectif.

Par Guy Sorman.

Prévoir notre avenir collectif, sans même disposer d’une boule de cristal, est à notre portée. Il suffit de se référer à un indicateur qui ne relève pas de la magie, précis, disponible mais rarement consulté. Ce tableau du futur prochain est celui des brevets déposés chaque jour dans le monde: tout inventeur n’est pas nécessairement porteur d’avenir, mais sur le grand nombre, il n’est pas d’innovation qui ne soit protégée par un brevet. Que l’innovation soit le fondement du progrès fut compris en Grande-Bretagne au début du XVIIIe siècle: le Parlement britannique protégeait alors la propriété intellectuelle des inventeurs. Il revint ensuite à Thomas Jefferson d’inscrire dans la Constitution des États-Unis cette propriété intellectuelle, considérant que le brevet deviendrait la véritable richesse de sa nouvelle nation. À Jefferson, il revient aussi d’avoir limité la propriété intellectuelle dans le temps, afin que le brevet ne devienne pas un obstacle à la concurrence. Ces principes sont devenus universels, mais tous les brevets ne se valent pas. L’indicateur significatif est le tableau des brevets dits triadiques, déposés aux États-Unis, en Europe et au Japon, ce qui leur confère une validité quasi universelle.

Quels pays inventent?

De ce tableau, il ressort que le nombre de brevets croît de manière géométrique, puisque le nombre des chercheurs augmente et que le progrès est cumulatif: plus on cherche, plus on trouve. On trouve où on cherche, en premier lieu aux États-Unis, avec un tiers des brevets triadiques annuels. Sachant qu’une proportion significative de ces brevets deviendront les produits et services de l’avenir proche, la prééminence des États-Unis n’est pas en doute ni menacée.

Immédiatement derrière les États-Unis, le Japon reste le second porteur d’innovations. On s’en est rendu compte lorsque la catastrophe de Fukushima (en 2011) avait paralysé l’industrie japonaise, interrompant par contrecoup des entreprises du monde entier, privées de pièces détachées que le Japon seul fournissait. L’Europe arrive en troisième position avec une contribution prépondérante de la Grande-Bretagne, de l’Allemagne, de la France, du Danemark, de la Belgique et de la Suisse. Par habitant, le Japon et la Suisse sont les deux leaders mondiaux de l’innovation. L’Europe traverse donc une phase difficile, mais elle n’est pas marginalisée: avec les États-Unis et le Japon, voici la troïka qui mène le monde. Ce qui permet de comprendre pourquoi, même lorsque la croissance ralentit, la qualité de vie s’améliore grâce à l’innovation: de la santé au téléphone par exemple.

Et les pays " émergents "? Ils n’émergent pas ou peu: le seul qui apparaît sur l’écran radar de l’innovation est la Corée du Sud. Taïwan aussi frémit. Derrière, rien: la Chine, l’Inde, le Brésil, la Russie ne déposent que des brevets à usage interne, dont l’objet est avant tout de bloquer la concurrence étrangère. La croissance de ces pseudo-émergents reste, pour l’instant, fondée sur l’imitation et la sous-traitance. La carte du monde de demain ressemble à la carte du monde d’aujourd’hui.

Qu’invente-t-on?

À suivre les brevets triadiques, on perçoit les novations majeures. On en soulignera cinq: la fabrication en 3D, la médecine à distance, l’internet des choses, l’alimentation de synthèse, l’éducation à distance.

Les imprimantes en trois dimensions permettront, chez soi ou en usine, de fabriquer n’importe quel objet en n’importe quelle matière sur la base d’un programme informatique. Le coût de la main-d’œuvre deviendra marginal dans la fabrication industrielle, ce qui ramènera la production des pays à bas salaires vers les pays riches et consommateurs: le modèle chinois en sera affecté si la Chine ne passe pas de la reproduction à l’innovation.

La médecine à distance permettra de s’auto-diagnostiquer en continu: les données seront transmises en temps réel aux médecins, à fin de vérification et de thérapeutique. La visite médicale deviendra un ultime recours pour les patients non équipés et les cas désespérés.

L’Internet des choses nous permettra de tout commander à distance, de la conduite de notre voiture au chauffage de notre domicile.

L’enseignement à distance a commencé, au départ des universités américaines (Massive Online Courses) qui dispensent leurs meilleurs enseignements sur le web, tout en vérifiant les connaissances acquises. Le cursus universitaire de l’avenir exigera sans doute quelques années à distance et une année finale sur le campus (c’est déjà le modèle de l’Université de l’Arizona), offrant au grand nombre un enseignement de qualité aujourd’hui réservé aux élites.

L’alimentation de synthèse? Les protéines de synthèse permettront d’accompagner la croissance démographique, alors même que les terres arables commencent à manquer et que les effets bénéfiques des OGM (organismes génétiquement modifiés) s’épuisent.

Dans cette esquisse d’un futur plus que probable, les énergies de substitution n’apparaissent pas: les ressources de charbon, pétrole et gaz devenant inépuisables – grâce à la fracturation des roches et aux gains de productivité – l’incitation à changer de source d’énergie devient nulle. Pour ceux qui s’inquiètent du réchauffement climatique, la capture et la cristallisation des résidus devraient rassurer.

Cet avenir suppose que l’économie de marché perdure, car une invention sans un entrepreneur qui la transforme en produits accessibles au grand nombre reste stérile. Mais on ne peut pas breveter l’économie de marché, ni la démocratie qui favorise l’esprit inventif: ce qui est brevetable est certain, mais ce qui ne l’est pas est incertain, voire improbable.

Contrepoints.org

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Eclipse

Bien que l'on en parle peu, (les éclipses solaires), la Lune passant devant le soleil dans le même plan orbital ne sont pas rares, il y en a 2 par an, en moyenne. Mais du fait de la rotation de la Terre à + 1600 km /h, elles ne sont pas visibles de la même région ou continent.

Ce phénomène est archi-connu des astronomes depuis l'antiquité.. L'intérêt est de photographier les projections de gaz enflammés, les protubérances, qui atteignent parfois près d'1 million de kms; la Terre etant à 150 millions de là, ne craint rien.

Sauf en cas d'orage magnétique, spectacle toujours grandiose, quand le disque solaire est totalement occulté par celui de la Lune.

 La Lune passe 1 fois par mois devant le Soleil, mais pour qu'elle l'éclipse, vu de la Terre, il faut que les 3 astres soient dans le même plan orbital, ce qui est plus rare bien sûr. Ceci est très peu connu aussi; le fait de la coïncidence orbitale, une éclipse du soleil est toujours précédée ou suivie par une éclipse de ... Lune.

En effet, en parcourant son orbite autour de la Terre, la Lune va se retrouver derrière elle, face à l'hémisphère où il fait nuit, et cette fois c'est la Terre qui va l'éclipser: il y a donc éclipse de Lune.

Comme la Lune met environ un mois (29 jours) pour faire le tour, une éclipse de Lune suit ou précède toujours celle du Soleil d'un demi-cycle soit de 15 jours environ. Évidemment, elle n'est visible que la nuit et d'un lieu différent.

Une éclipse de Soleil ne dure pas plus de 10 minutes alors que la Terre tourne en 24 h. Attention

Il ne faut jamais regarder une éclipse à l'œil nu, encore moins aux jumelles, au risque de lésions graves de la vue: votre rétine peu être fortement lésée et vous pourriez y perdre la vue. Cela arrive, en France, bien plus souvent qu'on ne le croit. Environ, chaque fois, une bonne dizaine de personnes perdent totalement la vue ou ont le centre de la rétine attaqué, on appelle cela, improprement, la DMLA (dégénérescence maculaire liée à l'âge); or, il s'avère que n'importe qui peut en être atteint, quel que soit son âge; votre vision centre disparaît, vous n'avez que la vision périphérique. Vous ne pourrez plus lire, voir l'heure à votre montre, voir la télévision, voir où vous posez votre pied sur une marche; vous ne pourrez même plus conduire. C'est grave, c'est très handicapant, pensez-y avant de regarder une éclipse sans la protection des lunettes spéciales. De plus, il faut savoir que la DMLA peut s’aggraver avec le temps et vous perdrez de plus en plus la vision.

LE PLUS SOUVENT, C'EST INCURABLE (à l'heure actuelle). RARES SONT LES AMÉLIORATIONS. Il existe un médicament qui est administré, directement dans l'oeil avec une seringue. (imaginez!)

Si La lumière diminue, les rayons qui arrivent à l’œil sont les mêmes que ceux du soleil naturel. Par contre on peut regarder une éclipse totale pendant que la Lune cache totalement le Soleil (2 mns). Quand à l'éclipse de Lune elle est sans aucun danger .

 

Prouesse extraordinaire pour l'avenir

Une greffe de neurones pour réparer le cerveau abîmé

Des chercheurs française et belges ont pu remplacer une zone lésée du cortex. Une prouesse réalisée chez la souris, qui ouvre de nouveaux espoirs pour soigner l'homme.

Réparer le cortex abîmé, un peu comme la peau sait se régénérer pour "effacer" la moindre égratignure. C'est la prouesse réalisée par des chercheurs français et belges.

Notre cerveau est un organe dont la puissance n'a d'égale que la fragilité. Il est, certes, doté d'une formidable plasticité: n'essayez pas de devenir contorsionniste à l'âge adulte, votre corps n'y résistera pas, mais au prix de quelques efforts vous pourrez apprendre le chinois ou l'art d'observer les étoiles. Cependant le cerveau est aussi très fragile. Si une lésion survient (à cause d'un AVC, d'une lésion traumatique, d'une maladie neurodégénérative ou neurologique…), il ne sait pas reconstruire les cellules et connexions disparues. La seule solution est alors d'apprendre, au prix d'une longue rééducation, à passer par d'autres chemins pour retrouver les capacités perdues.

Première mondiale

 "Nous sommes les premiers à montrer que l'on peut réparer du cortex, en l'occurrence du cortex visuel", explique Afsaneh Gaillard, responsable de recherche au Laboratoire de neurosciences expérimentales et cliniques (Inserm, université de Poitiers), qui dirige une équipe de l'Inserm et de l'Institut de recherche interdisciplinaire en biologie humaine et moléculaire (Bruxelles). Ils ont pu greffer des neurones dans le cortex visuel lésé de souris adultes, et observer le rétablissement neuroanatomique et fonctionnel de la zone cérébrale. Une première mondiale racontée dans la revue "Neuron", et réalisée grâce à une arme: la thérapie cellulaire.

Ils ont d'abord dû obtenir les bons neurones à partir de cellules souches embryonnaires cultivées in vitro. Une centaine de types de neurones différents peuplent le cortex (couche superficielle du cerveau), organisés en six couches et en aires cérébrales distinctes. Puis les chercheurs ont greffé les cellules obtenues et ont observé, douze mois durant, leur comportement. "Le système était en place après un mois et demi et des connexions se sont formées, se réjouit Afsaneh Gaillard. Nous avons greffé des progéniteurs de neurones visuels, des cellules immatures qui après la greffe se sont encore développées, puis ont établi les bonnes connexions avec les bons neurones. En stimulant l'œil des souris, nous avons vu s'activer les neurones greffés."

Obtenir des connexions

Après 12 mois, la greffe avait "pris" chez 61 % des animaux. Six greffons sur 47 contenaient une large proportion de cellules non neuronales, ce qui pourrait indiquer la formation d'un tératome, type de tumeur formé par des cellules non correctement différenciées.

L'étude suggère aussi que, pour qu'un cortex puisse bénéficier d'une greffe neuronale, celle-ci doit être réalisée avec des neurones correspondant à la zone lésée. Ainsi, les mêmes progéniteurs de neurones visuels, greffés sur une lésion du cortex moteur, n'ont pas permis de la réparer ; à l'inverse, des neurones moteurs ne seront pas efficaces dans une zone visuelle. "L'un des défis majeurs de la réparation du cerveau, écrivent les chercheurs, est le rétablissement d'une connectivité neuronale spécifique et complexe. Cela implique de générer des motifs particuliers de couches corticales et d'aires cérébrales, afin de reconstruire des réseaux fonctionnels."

Afsaneh Gaillard espère désormais "pouvoir obtenir d'autres types de neurones, en particulier des neurones moteurs. Nous allons aussi tester ces greffes chez des singes, qui sont plus proches de l'homme". Car le cerveau humain est plus complexe que celui de la souris, explique la chercheuse. "Il est plus grand donc les neurones greffés devront aller plus loin et projeter de plus grandes connexions axonales."