Auteurs : Kevin Fu, responsable marketing régional Chine, Connectivité, Renesas et Rossella Guiot, responsable marketing central, Connectivité, Renesas
Le diabète sucré, qui touche plus de 10 % de la population mondiale (source : Fédération internationale du diabète), présente des risques sanitaires importants en raison de sa large gamme de complications et de l’absence de remède simple.
La surveillance continue du glucose (SGC) s’est avérée être une solution révolutionnaire pour les patients, améliorant leur qualité de vie en leur permettant de prendre des décisions éclairées concernant leur routine quotidienne.
Le CGM mesure la concentration de glucose dans les liquides interstitiels cutanés (Fig. 1). Il est donc moins invasif que la mesure de la glycémie et peut être porté confortablement sur la peau du patient pendant plusieurs jours.
Figure 1. Image tirée de DiabetesWise.org. L'image illustre les couches de peau recouvrant les vaisseaux sanguins et montre comment des informations fiables sur la glycémie résident dans le liquide interstitiel, au-delà du sang.
Les données collectées par les systèmes CGM toutes les quelques minutes peuvent être transmises à un lecteur médical ou à un smartphone, puis partagées avec les établissements de santé pour enregistrement et analyse par les professionnels. De plus, le flux continu de données des patients connectés favorise le développement de modèles prédictifs avancés basés sur l'IA, pour une gestion du diabète plus efficace et à des fins de recherche.
La recherche technologique de MCG vise à développer des solutions plus précises, plus sûres, miniaturisées, durables et économiques. L'objectif est de garantir une accessibilité durable et une utilisation généralisée, l'électronique jouant un rôle clé pour relever ces défis.
La plupart des systèmes CGM commerciaux utilisent des capteurs ampérométriques électrochimiques placés sur la peau du patient. Ces capteurs mesurent un faible courant proportionnel à la glycémie, qui est ensuite traité par un circuit d'interface analogique (AFE) et converti en signal numérique. Ce signal est traité par un microcontrôleur (MCU) et transmis via Bluetooth Low Energy (BLE) à un lecteur médical. Le système est alimenté par une pile bouton jetable.
Une conception de référence récente, développée par Renesas Electronics Corporation et Xmoore Microelectronics, illustre certaines des dernières avancées de la technologie CGM. Ce système compact et performant comprend un AFE, un SoC BLE et une petite mémoire flash externe pour le stockage des données. Le SoC BLE traite non seulement les données glycémiques, mais les transmet également sans fil à un lecteur médical ou à un smartphone, rendant le système très pratique pour les patients et les professionnels de santé.
Comme illustré à la figure 2, la conception de référence présente une solution ultra-compacte où le SoC BLE et l'AFE sont alimentés par une pile à oxyde d'argent de 1,5 V, sans amplificateur CC externe. Ce système représente une amélioration significative en termes de taille et d'efficacité énergétique. L'ensemble du système tient dans un espace de seulement 18 mm, batterie comprise, ce qui permet aux fabricants de CGM de créer des patchs cutanés plus petits et plus fins que ceux actuellement disponibles sur le marché. Cette miniaturisation réduit l'encombrement et l'inconfort souvent associés aux dispositifs CGM traditionnels, améliorant ainsi le confort du patient et favorisant une meilleure adhésion aux protocoles de surveillance glycémique. De plus, l'utilisation d'une batterie commerciale basse tension contribue à réduire le coût global de l'appareil.
Figure 2. La conception de référence intègre un frontal analogique (AFE) développé par Xmoore et un système sur puce Bluetooth® (SoC) fourni par Renesas Electronics.
Cette solution économique et compacte, comme le montre également la figure 3, rend ce modèle de référence très compétitif sur le marché. Son format compact, associé à l'efficacité énergétique du SoC BLE et de l'AFE, garantit un système CGM abordable sans compromettre ses fonctionnalités ni ses performances. Cette rentabilité est particulièrement importante pour rendre la surveillance continue de la glycémie accessible à un plus large public, notamment dans les régions où la couverture d'assurance maladie est limitée ou où les patients rencontrent des difficultés financières pour se procurer des dispositifs médicaux coûteux.
Figure 3. Le système fonctionne avec une pile standard de 1,5 V et peut être intégré dans un patch compact de 18 mm, équivalent à une pièce de dix cents américaine.
Le système fonctionne avec une pile standard de 1,5 V et peut être intégré dans un patch compact de 18 mm, équivalent à une pièce de dix cents américaine.
En améliorant l'accessibilité aux outils de gestion du diabète, cette technologie peut jouer un rôle essentiel dans la réduction des complications à long terme liées au diabète. L'accès accru à des systèmes de mesure du glucose en continu fiables et économiques permettra de réduire considérablement le fardeau des problèmes de santé liés au diabète, ce qui se traduira par une amélioration de la santé et de la qualité de vie de millions de personnes dans le monde.
En conclusion, le nouveau modèle de référence CGM de Renesas Electronics et Xmoore Microelectronics représente une avancée majeure dans la prise en charge du diabète. L'association de la miniaturisation, de l'efficacité énergétique et des économies de coûts en fait une solution hautement compétitive sur le marché. En améliorant le confort des patients et en réduisant les coûts globaux, ce modèle de référence a le potentiel d'élargir l'accès à des outils révolutionnaires de gestion du diabète, améliorant ainsi la prévention et la prise en charge du diabète sucré à l'échelle mondiale.
Le système sur puce Bluetooth® ultra-basse consommation Renesas DA14531 intègre un émetteur-récepteur 2,4 GHz et un microcontrôleur Arm® Cortex®-M0+, dans un boîtier compact de 3,0 mm x 2,2 mm. Cette configuration prolonge l'autonomie de la batterie en permettant un fonctionnement continu même pendant le cycle de décharge d'une batterie de 1,5 V, lorsque sa tension de sortie est inférieure à sa valeur nominale. Le DA14535 est également une option pour les besoins en RAM supplémentaires.
Le XMOORE AFE XMB1000 fonctionne avec des capteurs électrochimiques de 2 à 4 bornes et intègre un capteur de température de 0 °C à 50 °C. Il peut fonctionner avec une tension d'alimentation de seulement 1 V sans perte de performances et est logé dans un boîtier BGA au pas de 2,0 mm x 2,0 mm avec un nombre très limité de composants passifs.
