Les bébés prématurés bientôt sous vidéo-surveillance?

La surveillance des prématurés placés en couveuse sera peut-être bientôt révolutionnée par un système de caméras mis au point par une équipe suisse.

En France, entre 50 et 60 000 bébés naissent prématurément chaque année*. Parmi eux, certains doivent être directement placés en couveuse afin de poursuivre leur développement à l'extérieur du ventre de leur mère. Les maternités doivent alors en permanence suivre leurs constantes vitales, notamment le rythme cardiaque et la respiration. 

Pour améliorer ce suivi et le rendre moins perturbant pour les nourrissons, une équipe de chercheurs de l'Ecole Polytechnique Fédéral de Lausanne (EPFL) et du Centre suisse d'électronique et de microtechnique (CSEM) de Neufchâtel a présenté le 10 avril dernier le développement d'un système de caméras capable de mesurer en continu les paramètres vitaux du nouveau-né.  

Sibylle Fallet, doctorante à l'EPFL, résume l'origine du projet: "Actuellement, des capteurs placés à même la peau surveillent ces constantes, ils sont gênants pour l'enfant et extrêmement sensibles. Leurs alarmes se déclenchent très souvent pour rien, ce qui entraîne un stress important chez le bébé. Cela mobilise aussi inutilement le personnel hospitalier." 

"Sur un nouveau-né à hauts risques, il peut y avoir jusqu'à 20 alarmes, détaille le professeur Patrick Pladys, chef de service en pédiatrie au CHU de Rennes. Avec les capteurs actuels, nous avons 68 pour-cent de faux-positifs, c'est-à-dire d'alarmes qui se mettent à sonner pour rien et 26 pour-cent de faux-négatifs, c'est-à-dire d'alarmes qui ne fonctionnent pas alors qu'une constante vitale chute."  

Le système de caméras développé par les chercheurs permettra donc de mesurer le rythme cardiaque et la respiration des bébés, à la peau extrêmement sensible, sans les toucher. Et ce, de jour comme de nuit puisque les caméras fonctionnent aussi en infrarouge. Pour détecter le rythme cardiaque du nourrisson, les caméras se basent sur la couleur de la peau, qui varie légèrement suivant l'afflux sanguin et donc suivant les battements du coeur. 

"Dans un premier temps, la caméra choisit une région à observer et la suit à l'aide d'un algorithme de 'tracking' explique la chercheuse de l'EPFL. Elle doit ensuite déterminer si cette région est bien de la peau. Si c'est le cas, elle enregistre, à chaque instant, la couleur de chaque pixel de cette partie de peau. Un algorithme calcule alors la moyenne des couleurs des différents pixels. Cette moyenne va fluctuer dans le temps et une anomalie sur sa fréquence nous indiquera un problème de coloration de la peau et donc un problème cardiaque." 

Pour la respiration, la caméra va mesurer la quantité de déplacement vertical d'une zone du corps du bébé. "En étudiant la fréquence et l'amplitude du mouvement, notre système va savoir s'il s'agit d'un mouvement de respiration ou non. Si c'en est un, elle va le prendre en compte. On aura ainsi la fréquence de respiration des nourrissons. Comme pour le coeur, si elle semble anormale, une alarme se déclenchera", précise Sibylle Fallet. 

"Le côté non-invasif de la caméra est très intéressant, c'est l'avenir, se réjouit le Pr Pladys. Mais il va falloir faire de nombreux tests pour être sûr de l'infaillibilité du dispositif et de la pertinence des informations fournies. "Les caméras pourront-elles tout voir? "Lors de certains types d'arrêt respiratoire, la cage thoracique peut tout de même être en mouvement. Ces derniers me semblent donc difficiles à détecter avec ce système", note le chercheur en technologies de la santé.  

Les essais cliniques sont prévus dans quelques semaines. "Nous avons développé nos algorithmes sur des adultes. Là, les essais seront menés sur des bébés. Ils porteront les capteurs utilisés actuellement et seront évalués en parallèle à l'aide de notre système de caméras. On pourra ainsi comparer les résultats des deux méthodes. On a hâte d'avoir les premiers résultats", conclut la chercheuse. 

*Selon un rapport de l'INSERM datant de décembre 2015