Le bracelet détecte et alerte les crises, surveille le stress

Les personnes épileptiques souffrent de crises récurrentes et non provoquées qui peuvent causer des blessures et même la mort par « mort soudaine et inattendue dans l’épilepsie » (SUDEP), une condition qui survient quelques minutes après la fin d’une crise.

Maintenant, Empatica, cofondée par Rosalind Picard, professeure au MIT et pionnière des objets connectés, a développé un bracelet de consommation de qualité médicale, appelé Embrace, qui surveille les signaux de stress pour détecter les crises potentiellement mortelles et alerter les porteurs et les soignants, afin qu’ils puissent intervenir.

Des chercheurs du monde entier utilisent une version scientifique du bracelet, appelée E4, qui mesure également d’autres signaux, pour étudier l’épilepsie et d’autres affections neurologiques et psychiatriques. De nombreux articles universitaires sont maintenant publiés, montrant que l’activité électrodermique combinée (EDA), également connue sous le nom de conductance cutanée, et les données de mouvement collectées au poignet améliorent la précision de la détection des crises par rapport à l’utilisation uniquement de données de mouvement.

Maintenant, Empatica se prépare à lancer Embrace, « un appareil à la fois de qualité médicale et de consommation” pour surveiller le stress et les crises, explique Picard, professeur d’arts et de sciences médiatiques au MIT Media Lab et scientifique en chef d’Empatica. Après une campagne Indiegogo réussie l’année dernière, la version bêta d’Embrace a été livrée aux bailleurs de fonds vendredi dernier.

En plus de détecter les crises, tout le monde peut également utiliser les bracelets pour surveiller les niveaux de stress — ce qui est important pour une bonne santé, explique Picard. Le stress chronique a été lié à de nombreux problèmes de santé tels que les maladies cardiaques, l’obésité et le diabète. ”Les signaux de stress atteignent tous les organes de votre corps, donc ces signaux de stress influencent potentiellement tout », explique Picard. « Parfois, vous ne réalisez pas jusqu’à ce que vous receviez cet avis juste à temps.”

Une meilleure détection du stress pour tous

Selon l’Organisation mondiale de la Santé, environ 50 millions de personnes dans le monde souffrent d’épilepsie. Les Centers for Disease Control and Prevention estiment qu’environ une personne épileptique sur 1 000 meurt chaque année de SUDEP, un résultat possible de suffocation due à une respiration altérée, à un liquide dans les poumons ou à une saisie pendant le sommeil face contre terre. Les taux sont nettement plus élevés pour les personnes qui ont eu au moins une crise de grand mal — l’un des types de crises les plus dangereuses — au cours de la dernière année, dit Picard.

Avec Embrace, Empatica vise à aider les personnes souffrant d’épilepsie en les aidant à mieux alerter leurs proches, explique Picard. Une application fournie avec Embrace permet aux porteurs et aux autres personnes de surveiller quand la personne pourrait avoir une crise de grand mal.

Les bracelets ressemblent à des montres mais ont un visage en argent massif ou noir. Les capteurs situés sous le visage suivent le pouls, les mouvements du corps, la température et l’EDA, ce qui implique de subtils changements électriques sur la peau. Les augmentations de l’EDA, sans accompagner les changements de mouvement, peuvent signaler un stress. Chez les personnes atteintes d’épilepsie, une forte augmentation des deux signaux pourrait indiquer une crise sévère, potentiellement mortelle.

Lorsque le bracelet détecte une crise, il vibre et le porteur peut réagir. Si le porteur devient inconscient, ce qui se produit avec les crises les plus dangereuses, et ne répond pas rapidement, l’application envoie une alerte à une personne désignée.

« Si quelqu’un va vérifier une personne pendant ou après qu’elle a eu une crise de grand mal, elle risque moins de mourir”, explique Picard. « Dans certains cas, le simple fait de dire le nom de la personne ou de la retourner (stimulation douce) pourrait lui sauver la vie. N’importe qui pourrait faire cette action potentiellement salvatrice, il a juste besoin de savoir pour aller vérifier la personne – ne la laissez pas seule juste après une crise. »

De plus, les enseignants et les parents peuvent vouloir surveiller les niveaux de stress d’un enfant souffrant de problèmes de régulation des émotions ou d’autisme. L’appareil peut déterminer, par exemple, si un enfant subit une « réponse de combat ou de fuite » et peut être réglé pour vibrer pour alerter les parents ou les enseignants. « Vous pouvez voir si l’enfant allongé sur le sol ou par terre dans la cour de récréation pourrait être sur le point d’avoir une crise mel même s’il peut sembler calme à l’extérieur”, dit-elle. « Plusieurs adolescents autistes nous ont dit qu’ils ne peuvent souvent pas dire qu’ils sont sur le point d’exploser avant qu’il ne soit trop tard. Peut-être que cela pourrait aider certains d’entre eux à recevoir une alerte alors qu’ils sont toujours en contrôle. »

Pour les chercheurs en épilepsie, dit Picard, le bracelet E4 a permis de collecter des données en temps réel sur les patients qui vaquent à leurs occupations quotidiennes. Le site Web d’Empatica répertorie maintenant environ 20 articles académiques qui utilisent E4 dans des études sur des sujets allant de l’autisme à la réanimation après une crise cardiaque.

En 2012, Picard et des chercheurs ont publié un article en neurologie qui corrélait de plus grandes réponses au poignet avec une suppression plus longue des ondes cérébrales sur le cuir chevelu. Cela signifiait que certaines régions du cerveau connaissaient une hyperactivité tandis que le cortex, qui se trouve près du cuir chevelu, s’arrêtait — un phénomène observé dans tous les cas de SUDEP. (C’est maintenant devenu un biomarqueur important pour SUDEP.) D’autres résultats ont identifié une fenêtre critique où une personne peut arrêter de respirer après une crise.

Important pour la recherche, dit Picard, l’appareil détecte spécifiquement les signaux de stress provenant de la réponse sympathique du système nerveux autonome, qui est généralement associée aux réponses de combat ou de fuite indiquant le stress et les crises. « Lorsque nous mesurons la réponse cutanée, nous voyons des signaux qui proviennent profondément du cerveau, de régions tellement situées sous le cuir chevelu qu’un EEG traditionnel ne peut pas les capter”, explique Picard.

De cette façon, l’E4 est également utile pour étudier d’autres affections neurologiques telles que l’autisme, l’anxiété, la dépression, les phobies et le trouble de stress post-traumatique (SSPT), ajoute Picard. « Un chercheur du SSPT, par exemple, peut utiliser l’appareil pour étudier plus précisément pourquoi et comment un patient peut ressentir des réactions accrues de fuite ou de combat”, dit-elle.

Rester dans l’espace médical

La technologie de base d’Empatica remonte à 2007, lorsque Picard et des chercheurs ont développé iCalm, un bracelet de mesure EDA similaire. En 2009, Picard et l’ancienne postdoc Rana el Kaliouby ont cofondé Affectiva pour commercialiser le dispositif portable, alors appelé capteur Q, destiné à mesurer le stress associé à l’autisme.

Puis un jour où un étudiant a emprunté deux bracelets pour surveiller le niveau de stress de son petit frère autiste. Il a mis un bracelet sur chaque poignet. Lorsque Picard a vérifié les données à distance de son ordinateur, elle a remarqué « un whopper d’une réponse d’un côté et rien de l’autre”, dit-elle. « C’était une si grande réponse, je ne croyais pas que c’était réel. »

Rien de ce qu’elle a fait dans son laboratoire ne pouvait reproduire une telle réponse. Cependant, l’élève avait tenu un journal et, bien sûr, à la date et à l’heure exactes de la réponse « whopper”, le frère avait eu une crise. Il s’avère que quelques minutes avant que quelqu’un ait une crise, les cheveux d’un bras peuvent se tenir debout.

Mais Affectiva a rapidement changé de cap et a commencé à développer un logiciel qui surveillait et quantifiait les émotions des gens pour des études de marché. Picard a donc fondé une autre start-up, Physiio, « pour aider la technologie à se développer dans l’espace médical”, explique Picard. Cela a attiré l’attention d’une petite start-up italienne de suivi du stress co-fondée par Matteo Lai et Simone Tognetti. En 2014, les deux sociétés ont fusionné pour former Empatica, Inc., avec Lai en tant que PDG et Tognetti en tant que directeur de la technologie.

Depuis lors, Empatica a produit plusieurs itérations de l’E4 à usage clinique, la version la plus récente étant sortie l’année dernière. Mais maintenant, la start-up est « focalisée sur le laser” pour apporter l’étreinte aux consommateurs, dit Picard.

Picard — le consommateur — utilise-t-il son propre appareil ? Oui, et elle dit que le bracelet a révélé des choses intéressantes sur sa propre vie. « La première fois que j’ai porté ça, je rentre chez moi en voiture et ça s’éteint, et je me dis ‘ « Je suppose que je me laisse un peu déformer ici” », explique Picard. « J’ai trouvé fabuleux d’apprendre ce qui se passe avec moi-même.”