Au niveau de base, les méthodes de surveillance de la pression artérielle ont lentement changé au cours des dernières décennies. Alors que la plupart des types de sphygmomanomètres reposent toujours sur un brassard Velcro placé autour du bras, la méthodologie utilisée pour la mesure varie. Le mercure analogique et les types anéroïdes abondent encore, tandis que les tensiomètres numériques utilisant des capteurs électriques sont devenus courants ces jours-ci.
Les chercheurs ont maintenant développé une nouvelle méthode de mesure non invasive qui supprime complètement le brassard. La méthode repose entièrement sur la capture vidéo avec une caméra et le traitement via l’IA.
Sous pression
La technique a été développée par des chercheurs de l’Université d’Australie du Sud et de la Middle Technical University de Bagdad. Il repose sur l’utilisation d’un appareil photo reflex numérique pour capturer des images du patient pendant environ 10 secondes. La caméra est placée à une courte distance du patient et est dirigée vers le visage. La vidéo capturée est ensuite analysée par l’IA pour extraire les signaux indicatifs de l’activité cardiaque de deux régions frontales distinctes. Le système est capable de capturer les valeurs de pression artérielle systolique et diastolique lorsque le cœur pompe et se remplit.
Le système repose sur une vidéo capturée à une résolution de 1920 × 1080 à 60 ips. La détection de visage est d’abord utilisée pour trouver la partie de l’image contenant la tête du patient, avant de se concentrer sur le front et les régions précises d’intérêt, une au centre du front et une deuxième section sur un côté. La région du front a été choisie pour l’analyse car elle est la moins affectée par les mouvements des expressions faciales, de la respiration ou du clignement des yeux. Le canal vert est utilisé pour l’analyse car des recherches antérieures ont montré qu’il révèle facilement des signaux pléthysmographiques plus forts, c’est-à-dire ceux correspondant aux changements de volume liés à la pression artérielle. L’analyse des changements apportés aux pixels dans les régions d’analyse sélectionnées est introduite dans un modèle qui estime les valeurs de tension artérielle du patient.
La recherche s’appuie sur des travaux antérieurs des mêmes universités, qui ont développé en 2017 une méthode pour déterminer la fréquence cardiaque d’une personne à partir d’une vidéo tournée par drone. D’autres travaux ont consisté à capturer des données sur les niveaux d’oxygène dans le sang et les fréquences respiratoires. Les techniques basées sur la caméra sont devenues de plus en plus courantes au cours de la dernière décennie, SIGGRAPH présentant régulièrement de telles recherches au fil des ans.
Ces méthodes de mesure ont un avantage médical simple, en ce sens qu’elles pourraient théoriquement réduire la propagation de maladies susceptibles de se propager par contact étroit. Les chercheurs impliqués dans le projet citent cela comme un moteur principal de leur travail, dont une grande partie a eu lieu dans l’ombre de la pandémie de coronavirus.
Cependant, ces méthodes sans contact peuvent perdre une certaine précision par rapport aux pratiques médicales traditionnelles. Dans le cas du système de mesure de la pression artérielle, les tests ont montré qu’il était précis à 90 % par rapport à un sphygmomanomètre numérique. C’est un résultat solide pour un projet de recherche, mais cela signifie qu’un patient sur dix serait sujet à des erreurs de mesure – un niveau de performance inacceptable pour un équipement de qualité médicale. Il convient également de noter que les sphygmomanomètres numériques ne sont pas considérés comme l’option de mesure de classe or. Leurs mesures utilisent certaines hypothèses de base derrière leurs calculs et ne peuvent pas toujours être invoquées pour les patients atteints de certaines conditions complexes. La comparaison avec un sphygmomanomètre à mercure de qualité laboratoire pourrait fournir un chiffre de référence plus vrai à partir duquel travailler.
Le rôle de l’IA dans les évaluations médicales est également une question controversée. En dehors des mesures simples, la recherche a également exploré l’utilisation de l’IA pour effectuer des diagnostics complexes en utilisant des techniques en dehors des capacités de perception humaine. Le problème est qu’à bien des égards, un système d’IA peut être un peu une boîte noire. Sans une compréhension correcte et complète de ce que fait exactement l’IA, il est difficile de faire confiance à ses mesures ou à ses conclusions. Dans le domaine médical, c’est une préoccupation majeure, où les décisions de traitement se résument régulièrement à la vie ou à la mort.
La technologie de mesure sans contact des signes vitaux a de nombreuses applications utiles dans le domaine médical. Bien qu’il n’en soit qu’à ses balbutiements, ces méthodes continueront à s’améliorer en termes de raffinement et de fiabilité dans les années à venir. Attendez-vous à ce qu’ils jouent un rôle complémentaire, en raison de leurs limites inhérentes, plutôt que de remplacer entièrement les méthodes traditionnelles.
