OKCARDIO : de la recherche spatiale à votre cœur !

OKCARDIO : de la recherche spatiale à votre cœur !
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OKCARDIO : de la recherche spatiale à votre cœur ! - © HeartKinetics

Ce samedi 24 octobre 2020, Fabienne Vande Meerssche (@fvandemeerssche) reçoit dans LES ÉCLAIREURS : Pierre-François Migeotte, physicien, chercheur à l’ULB dans le Département de Cardiologie de l'hôpital Erasme et cofondateur et CEO de HeartKinetics, Jérémy Rabineau, doctorant en ingénierie biomédicale à l’ULB & Philippe van de Borne, Professeur de Cardiologie et Directeur du Département de Cardiologie de l’hôpital Erasme.

 

DIFFUSION : samedi 24 octobre 2020 à 13h10’

REDIFFUSION : dimanche 25 octobre 2020 à 23h10’

HeartKinetics et l’étude Heartemis

Pierre-François Migeotte, Jérémy Rabineau et Philippe van de Borne collaborent tous trois à l’étude Heartemis dans le cadre de la Spin-off HeartKinetics de l'ULB fondée en juin 2019.

Cette étude s’inscrit dans le contexte d’un changement de paradigme de la prise en charge thérapeutique où la santé digitale trouve enfin sa place. En effet, la crise du coronavirus a confronté les soins de santé à un défi sans précédent : pour contenir la propagation du virus et prodiguer aux personnes contaminées des traitements vitaux, il a fallu reporter tous les rendez-vous non urgents et non liés à la COVID-19.

Pour faire face à cette situation, les hôpitaux ont pratiqué des consultations téléphoniques ou avec des services de vidéoconférence non sécurisés pour un usage médical. La fin de la période aiguë de la crise a amené de nouveaux challenges : comment répondre à l’encours important de patients chroniques et comment faire face au besoin de suivi des conséquences cardiovasculaires, parfois lourdes, sur les patients COVID-19 ?

Le gouvernement belge (en retard sur ses proches voisins européens) a décidé d’ouvrir des codes de remboursements pour les téléconsultations. Ces consultations peuvent désormais être réalisées par téléphone ou vidéoconférence et de nombreux acteurs – tel que Doctolib – offrent ces services de téléconsultations qui transforment les soins de santé de manière durable.

Un problème subsiste néanmoins : il n’existe pas de solution technique permettant une évaluation de la fonction cardiaque tant électrique que mécanique et réalisable par le patient lui-même à domicile. Ceci est nécessaire pour évaluer les complications et/ou pathologies cardiaques tels que les troubles du rythme ou des pathologies plus lourdes affectant la contractilité cardiaque. Toutes les pathologies portant sur l’efficacité de la fonction d’éjection (insuffisance cardiaque, valvulopathie, cardiomyopathie, etc.) ne trouvent donc aucune réponse.

HeartKinetics propose ainsi la Kinocardiographie (KCG), qui offre une vue holistique de la santé cardiaque avec une mesure du rythme et l’efficience mécanique de la contraction cardiaque. Cette technologie repose sur l’utilisation d’accéléromètres et de gyroscopes, des capteurs de mouvements qui se trouvent dans tout smartphone moderne.

La Kinocardiographie est née des recherches sponsorisées par l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et qui sont réalisées par l’équipe multidisciplinaire du Département de Cardiologie à l’hôpital Erasme. Ces recherches sont dirigées par le Professeur Philippe van de Borne, cardiologue, et le Docteur Pierre-François Migeotte, physicien, inventeur de la technique, co-fondateur et CEO de HeartKinetics.

Il existe en effet un parallèle entre l’affaiblissement cardiaque causé par l’impesanteur chez les astronautes et l’insuffisance cardiaque qui découle entre autres des complications suite à un infarctus du myocarde ou de l’hypertension. Cette pathologie est qualifiée d’épidémie par l’OMS tant elle représente un coût sociétal élevé : elle affecte plus de 250.000 Belges (le chiffre pourrait doubler d’ici 2040) et représente près de 300 millions d’euros en coût médical annuel.

HeartKinetics dispose des droits exclusifs d’exploitation sur la technologie développée et brevetée à l’ULB. Cette technologie permet une mesure de l’activité mécanique du cœur qui repose sur l’utilisation des accéléromètres et gyroscopes que l’on retrouve dans tous les smartphones modernes. La beauté de cette technologie réside donc dans sa simplicité !

HeartKinetics peut offrir une double solution : l’une purement à base de sa smart-App OKCARDIOTM et l’autre disponible sur un dispositif, le Kinocardiographe, appelé KINOTM, constitué de deux boîtiers permettant de compléter cette mesure mécanique par une mesure électrique via électrocardiogramme standard. Les deux solutions permettent également de suivre le rythme respiratoire et ses conséquences sur la mécanique cardiaque, avec des applications notamment dans le cadre des apnées du sommeil.

Les signaux de puissance cardiaque mesurés sur le thorax ont la même origine que les sons cardiaques observables au stéthoscope. Bien qu’étant innovante, la technique se rapproche donc d’un contenu physiologique interprétable par le praticien avec un minimum d'entraînement. Les algorithmes de traitement automatisé des données ainsi que l’intelligence artificielle permettant d'apprendre à reconnaître les signes d’une pathologie et/ou ceux de son aggravation, ont pour vocation d’offrir un gain de temps substantiel au clinicien et au patient. En seulement deux minutes, on obtient des résultats qui prendraient une demi-journée en temps normal.

L’équipe de HeartKinetics a reçu la reconnaissance de la société européenne de cardiologie (ESC), 2017 ESC EHRA inventor award, le premier prix de l’invention mentionné dans la presse spécialisée et est arrivée en 2019 dans le cercle des finalistes du ESC Digital Summit. Elle a été mise à l’honneur du ESA Business incubation puisque cette technologie née de la recherche spatiale garde le soutien de l’Agence Spatiale Européenne. Il est notamment question de placer le Kino en orbite à bord de la Station Spatiale Internationale en 2021. Récemment, l’équipe de l’Hôpital Erasme à l’origine du projet a reçu le soutien de la Fondation Erasme ainsi que le prix de la fondation Bekales de l’Académie Royale de Médecine de Belgique pour ses projets de telemonitoring des patients COVID-19 et de suivi de réhabilitation des patients ayant fait un infarctus.

L’équipe de HeartKinetics réunit actuellement des hôpitaux partenaires (Erasme, Brugmann, Saint-Pierre, CHU Charleroi,…) pour lancer une grande étude observationnelle afin de valider la capacité du patient à réaliser à domicile à l’aide de son smartphone une mesure fiable de sa fonction cardiaque. L’équipe a des connections en Russie, Allemagne, Italie, Pays-Bas, aux USA ainsi qu’à Singapour où la santé digitale existe depuis plus de 10 ans.

Pierre-François Migeotte :

Pierre-François Migeotte est physicien, titulaire d'un doctorat en Sciences réalisé dans le cadre de la physiologie spatiale (ULB). Il est aussi titulaire d'un diplôme post-master en Gestion et Administration des affaires (ISC St Louis).

Dans sa recherche doctorale, Pierre-François Migeotte s'est concentré sur l'adaptation de la physiologie humaine aux vols spatiaux et à la microgravité. Ses intérêts de recherche incluent aussi l'adaptation de la physiologie humaine à la gravité artificielle et à d'autres environnements extrêmes.

Pierre-François Migeotte supervise actuellement à l'ULB les activités de recherche de l'unité de recherche LPHYS qui fait partie du service de Cardiologie de l'hôpital Erasme. En effet, depuis 1996, il est impliqué dans le développement de techniques et d'appareils permettant la surveillance non invasive et ambulatoire de la fonction cardiorespiratoire. Il a notamment développé la technologie du kinocardiographe, pour la surveillance de la fonction cardiaque des astronautes avec le soutien de l'ESA et BELSPO. Il s’agit d’un petit système portable automatisé capable de fournir des informations sur la fonction mécanique cardiaque. Activement impliqué dans le développement de la Spin-off HeartKinetics de l'ULB, Pierre-François Migeotte consacre son énergie à rendre ce kinocardiographe accessible au plus grand nombre.

 

Au cours de sa carrière, Pierre-François Migeotte a reçu (1999) le premier prix du concours étudiant du "Life Odyssey Symposium" délivré par l'Agence Spatiale Européenne (ESA) et a depuis lors eu l'occasion de mener des études lors de campagnes de vols paraboliques de l’ESA. Il a expérimenté plus de 500 paraboles de microgravité lors de plusieurs campagnes de vols paraboliques.

En 2007, il a rejoint l'Agence Spatiale Européenne et a travaillé en tant que "scientifique de soutien à la mission" au bureau des missions scientifiques de la direction des vols spatiaux humains sur le site ESA-ESTEC aux Pays-Bas. Cette expérience professionnelle lui a permis d’acquérir une expertise dans la direction d'expériences scientifiques à bord de la Station Spatiale Internationale. En 2008, il a rejoint l'Académie Royale Militaire de Belgique où il contribue à créer l'unité de recherche VIPER (qui a pour but l'étude multidisciplinaire des performances humaines en conditions opérationnelles). Il a aussi contribué à plusieurs projets de recherche réalisés avec le soutien d'astronautes dans l'espace (Spacelab-D2, Neurolab, Cardiocog-OdISSea, Cardiovector) ou de retour de l’espace (SPIN, SPIN-D), ou encore soumis à des environnements extrêmes comme la station Antarctique Concordia (COGNIPOL, ESCOM) ou la centrifugeuse humaine à bras court (SAHC) développée par l'ESA lors d'études de simulation en micro-pesanteur réalisées en alitement prolongé (RSL, AGBRESA).

 

Depuis 2010, il mène aussi le projet de recherche ESA : "Balistocardiographie tridimensionnelle en microgravité" (B3D) en collaboration avec plusieurs partenaires en Allemagne, en Russie, en Italie et aux États-Unis.

En juin 2013, avec d'autres scientifiques et professionnels de l'espace, il a également contribué à la création de la "Suborbital Research Association", la SRA, une association à but non lucratif qui vise à développer l'intérêt pour la science réalisée dans un avion spatial suborbital.

Jérémy Rabineau

Jérémy Rabineau est doctorant en ingénierie biomédicale à l’ULB et titulaire d’un master en ingénierie aérospatiale et d’un master en astrophysique à l’ISAE Supaéro de Toulouse. Ses domaines de recherches sont le système cardiovasculaire en condition de micropesanteur et sa modélisation, il a d’ailleurs été impliqué dans de nombreuses expériences en micropesanteur ou en simulation de micropesanteur en participant à plusieurs missions à l’étranger.

Il a participé à une expérience de télémédecine avec Thomas Pesquet sur la Station Spatiale Internationale, dans l’objectif de supporter les différentes mesures biomédicales nécessaires au suivi des conséquences physiologiques lors des voyages dans l’espace.

Il a remporté le prix du meilleur exposé oral au symposium 2019 d’ELGRA : "Comparaison d'un système de suivi portable basé sur la balistocardiographie avec l'IRM pour l’évaluation des changements cardiovasculaires pendant deux mois d'alitement".

Il est également président du chapitre étudiant de l’European Low Gravity Research Association et rédacteur d’un magazine de vulgarisation sur l’exploration spatiale.

Philippe van de Borne

Philippe van de Borne est Professeur de Cardiologie à l’ULB et Directeur du Département de Cardiologie de l’hôpital Erasme. Après avoir obtenu son diplôme de docteur en médecine en 1988 et terminé sa formation médicale en cardiologie en 1994, il est devenu chercheur invité à la Fogarty Fellow au Département de Cardiologie de l'Université de l'Iowa aux États-Unis, pour un projet de recherche du NIH intitulé : "Autonomic Dysregulation in Heart Failure".

Ses principaux intérêts sont la prévention cardiovasculaire dans les domaines de l'hypertension, de la dyslipidémie, du diabète, de la thrombose et de la réadaptation cardiaque, mais aussi l’échocardiographie externe et transœsophagienne, la cardiologie clinique, l'enseignement ou encore la recherche.

Il est professeur de cardiologie de la Faculté de Médecine et professeur de pathologie cardiovasculaire à la Faculté de Physiologie de l'exercice depuis 2002.

Il a soutenu 12 thèses de doctorat et a rédigé ou co-rédigé 428 publications, pour la plupart dans des revues internationales. Il a présenté lui-même, ou en tant que co-auteur, plus de 630 présentations lors de congrès nationaux et internationaux. Il a reçu 14 prix internationaux (à savoir J. William Fulbright, John E. Fogarty, Michael J. Brody, OTAN, ESC, British Pharmacological Society,...) et plus de 30 prix nationaux.

Il est également activement impliqué dans plusieurs sociétés scientifiques internationales et nationales (membre de droit du conseil de la Société européenne d'hypertension et conseiller scientifique de la Société française d'hypertension).

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