Un nouveau système de surveillance de la pression artérielle basé sur des ultrasons implantables a démontré des mesures cliniquement fiables dans un modèle de mouton ambulatoire, selon une recherche publiée dans Microsystems & Nanoengineering. L'étude aborde les limitations critiques des technologies actuelles de surveillance de la pression artérielle, essentielles pour prévenir les événements cardiovasculaires mais qui souffrent souvent d'inconfort, d'interférences dues au mouvement et d'un mauvais alignement.
L'hypertension reste l'une des principales causes mondiales de maladies cardiaques, d'accidents vasculaires cérébraux et de mortalité prématurée. Bien qu'un suivi régulier de la pression artérielle puisse réduire significativement les risques cardiovasculaires, les mesures traditionnelles par brassard perturbent l'activité quotidienne et ne conviennent pas à une surveillance continue. Des alternatives comme la photopléthysmographie et les patchs à ultrasons portables tentent de résoudre ces limitations, mais elles peinent souvent avec une faible profondeur de pénétration, une dépendance aux gels et une sensibilité importante au mauvais alignement ou au mouvement. Le nouveau système, détaillé dans un article publié (DOI : 10.1038/s41378-025-01019-w) le 6 novembre 2025, propose une approche sous-cutanée qui évite ces problèmes.
Le dispositif comporte un réseau de transducteurs ultrasonores micro-usinés piézoélectriques de 5 × 5 mm² qui mesure en continu les variations du diamètre artériel pour reconstruire les formes d'onde de la pression artérielle. Grâce à une validation exhaustive en laboratoire et à une implantation in vivo chez un mouton ambulatoire, les chercheurs ont démontré que le dispositif atteint des mesures systoliques et diastoliques cliniquement fiables avec une erreur d'étalonnage minimale. Le système repose sur un réseau dense de 37 × 45 PMUT fabriqué selon des procédés compatibles CMOS, chaque PMUT comportant un diaphragme de 29 µm et fonctionnant à environ 6,5 MHz dans l'eau pour permettre une haute résolution axiale et une forte pénétration de l'écho à travers les tissus.
Pour dériver la pression artérielle, le dispositif mesure le temps de vol entre les échos ultrasonores réfléchis par les parois antérieure et postérieure de l'artère. Cet intervalle de temps est converti en une forme d'onde de diamètre en temps réel, qui est directement corrélée à la pression artérielle via des modèles de rigidité vasculaire. Des expériences sur tube en laboratoire ont confirmé la relation linéaire entre le diamètre et la pression, et des simulations ont révélé que les systèmes portables peuvent perdre jusqu'à 60 % de la puissance du signal avec seulement 1 mm de mauvais alignement—un problème que la conception implantée évite en maintenant un couplage stable.
Lors des tests in vivo, les chercheurs ont implanté le système PMUT au-dessus de l'artère fémorale d'un mouton adulte. Le dispositif a capturé avec succès des formes d'onde de pression détaillées, y compris des caractéristiques comme l'incisure dicrote, et a correspondu aux mesures de référence par cathéter artériel avec des écarts de −1,2 ± 2,1 mmHg pour la pression systolique et de −2,9 ± 1,4 mmHg pour la pression diastolique. Ces résultats démontrent que la conception mini-invasive maintient des performances précises à long terme sans les inconvénients des brassards ou des dispositifs portables fragiles.
L'étude suggère que cette technologie pourrait soutenir la gestion à long terme de l'hypertension et fournir aux cliniciens des données cardiovasculaires plus riches que ne le permettent les mesures périodiques. Sa stabilité face à la croissance tissulaire, au mouvement et aux interférences environnementales la rend particulièrement adaptée à la surveillance continue, à la détection précoce d'anomalies cardiovasculaires et à l'intégration dans des plateformes de santé numérique. Des avancées futures—comme le formation de faisceau pour atténuer les déplacements positionnels et l'analyse basée sur les données pour la prédiction individualisée des risques—pourraient encore élargir son utilité clinique. La recherche a été soutenue en partie par le BSAC (Berkeley Sensor and Actuator Center), et l'étude complète est disponible à l'adresse https://doi.org/10.1038/s41378-025-01019-w.
