Des enceintes connectées, détournées en dispositif médical

Des chercheurs de l’université de Washington ont trouvé un moyen d’utiliser de l’IA et du Machine Learning pour transformer des haut-parleurs intelligents type Amazon Echo ou Google Home en dispositifs médicaux sensibles capables de détecter des battements de cœur irréguliers. Un usage pas banal qui ne nécessiterait pas de modifications sur les dispositifs.

Le principe est le suivant : l’enceinte Amazon Echo ou Google Home émet un son inaudible qui rebondit sur la poitrine d’une personne et revient à l’appareil, remodelé de manière à révéler le rythme cardiaque de cette dernière. Utiliser en permanence ou à des moments clés, il peut révéler un problème. Les chercheurs ont utilisé un algorithme d’apprentissage automatique pour distinguer les battements cardiaques d’autres sons et signaux tels que la respiration, qui est plus facile à détecter car elle implique un mouvement beaucoup plus important.

Ce signal est capturé par les multiples microphones de l’enceinte intelligente. A la base, les microphones permettent à Alexa ou à Google Assistant de se concentrer sur une voix spécifique qui donne des instructions, en la séparant des autres voix. L’ « algorithme de formation de faisceau » écrit par les chercheurs permet au haut-parleur d’utiliser les données des microphones pour isoler le signal du rythme cardiaque des autres bruits. Cette technologie non invasive pourrait être utilisée à domicile ou en milieu clinique pour contrôler les patients à distance, diagnostiquer une maladie ou surveiller une personne pendant son sommeil. Mais il y a des limites. La surveillance fonctionne moins bien chez les personnes en surpoids et chez les participants portant plusieurs couches de vêtements qui étouffe le son.

Les scientifiques ont publié mardi dernier un article sur cette technologie dans la revue Communications Biology. Ils ont testé l’approche sur 26 personnes en bonne santé et 24 patients cardiaques hospitalisés pour des problèmes tels que la fibrillation auriculaire et l’insuffisance cardiaque. Les chercheurs ont comparé les résultats recueillis par les haut-parleurs intelligents à ceux d’un moniteur de rythme cardiaque classique et ont constaté qu’il y avait peu de différence.

Le Docteur Arun Sridhar, professeur adjoint de cardiologie à la faculté de médecine de l’Université de Washington, un des deux chercheur à avoir mis au point cette technique avec Shyam Gollakota, professeur associé à l’UW School of Computer Science and Engineering Paul G. Allen de Seattle, déclarait :

« Si vous disposez d’un appareil de ce type, vous pouvez surveiller un patient sur une base prolongée et définir des modèles qui sont individualisés pour le patient. Par exemple, nous pouvons déterminer à quel moment les arythmies surviennent pour chaque patient et élaborer des plans de soins adaptés au moment où les patients en ont besoin ». « C’est l’avenir de la cardiologie. Et la beauté de l’utilisation de ce type d’appareils est qu’ils sont déjà dans les foyers des gens. »

C’est sur les mêmes base qu’Apple vante souvent les mérites de son Apple Watch. Pouvoir surveiller à tout moment le rythme cardiaque et par seulement lors d’une échographie.

M. Gollakota est également le cofondateur de Sound Life Sciences, une entreprise de Seattle issue de l’Université de Washington qui commercialise des outils de santé basés là encore sur des haut-parleurs intelligents qui peuvent surveiller les mouvements et les signes vitaux comme la respiration et le rythme cardiaque pour la surveillance à distance et la télémédecine. L’entreprise, qui existe depuis deux ans, détient également le brevet de cette nouvelle technologie de mesure du rythme cardiaque. Wavely Diagnostics, une autre startup cofondée par Gollakota, met au point une application commerciale qui utilise un logiciel fonctionnant sur les smartphones pour détecter les maux d’oreille.

Ce type d’invention, qui avec le développement de l’IoT combiné à de l’IA va se généraliser dans les années à venir, n’est pas sans poser des questions sur la protection de la vie privée, sur l’exploitation de ces données et bien sur la sécurité de tels dispositifs. Mais malgré ces questions, les usages sont prometteurs.

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