18 mai 2017

Un t-shirt capable de mesurer la fréquence respiratoire en temps réel


Photo : Stepan Gorgutsa

Des chercheurs de la Faculté des sciences et de génie et du Centre d'optique, photonique et laser (COPL) de l'Université Laval ont créé un t-shirt intelligent capable de mesurer en temps réel la fréquence respiratoire de la personne qui le porte. Cette innovation, dont les détails sont publiés dans le dernier numéro de la revue Sensors, ouvre la voie à la fabrication de vêtements qui pourraient servir au diagnostic de maladies respiratoires ou au monitorage de personnes atteintes d'asthme, d'apnée du sommeil ou de maladie pulmonaire obstructive chronique.

«Contrairement à d'autres systèmes de mesure de la fréquence respiratoire, ce vêtement intelligent fonctionne sans qu'on ait à fixer de fils, d'électrodes ou de capteurs sur le corps de l'utilisateur», souligne le responsable de l'équipe qui a mis au point cette technologie, le professeur Younès Messaddeq. «Le vêtement est confortable et il n'entrave pas les mouvements naturels du sujet. Nos tests ont montré que les données qu'il produit sont fiables, peu importe si l'utilisateur est couché, assis, debout ou en mouvement.»

L'élément clé de ce vêtement intelligent est une antenne fixée au niveau de la poitrine. Elle est faite d'une fibre optique creuse dont la paroi intérieure est recouverte d'une mince couche d'argent. Un polymère déposé sur la couche extérieure de la fibre assure sa protection. «Cette antenne sert à la fois de capteur et d'émetteur des signaux induits par les mouvements respiratoires», explique le professeur Messaddeq, qui est aussi titulaire de la Chaire d'excellence en recherche du Canada sur l'innovation en photonique. «Les données peuvent être transmises au téléphone intelligent de l'utilisateur ou à un ordinateur situé à proximité.»

Le fonctionnement de cette fibre intelligente repose sur l'augmentation de la circonférence du thorax et du volume d'air dans les poumons pendant l'inspiration, explique le chercheur. «Certaines propriétés mécaniques et électromagnétiques de l'antenne sont alors modifiées. C'est pour cette raison qu'il n'est pas nécessaire qu'il y ait un contact direct avec la peau ou que les vêtements soient serrés. Les oscillations qui accompagnent chaque respiration permettent de déterminer la fréquence respiratoire du sujet.»

Afin d'évaluer la durabilité de leur invention, les chercheurs ont soumis un t-shirt équipée d'une antenne à l'épreuve du lavage à la machine. «Après 20 cycles de lavage, l'antenne avait résisté à l'eau et au détergent. Elle était toujours en bon état et fonctionnelle», assure le chercheur.

Outre Younès Messaddeq, les cosignataires de l'étude publiée dans Sensors sont Philippe Guay, Stepan Gorgutsa, du COPL, et Sophie LaRochelle, du Département de génie électrique et de génie informatique.

Nous vous invitons également à lire l'article «T-shirt intelligent» du Fil à ce sujet.

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Source :

Jean-François Huppé
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