Coup de chaleur : une crise sanitaire mondiale – Biodata Bank est en alerte

Le coup de chaleur est mortel. Comptant parmi les plus anciennes affections médicales diagnostiquées au monde, le premier remède connu contre le coup de chaleur remonte aux écrits d'Hippocrate en 400 avant J.-C. Il est donc particulièrement poignant de constater que près d'un demi-million de personnes dans le monde en meurent encore chaque année. Durant l'été 2022, on a dénombré plus de 61 500 décès liés à la chaleur en Europe seulement.

Les effets de plus en plus intenses du changement climatique exacerbent ce que l’Organisation mondiale de la santé (OMS) appelle un risque sanitaire mondial, en particulier chez les très jeunes enfants, les personnes très âgées, les personnes atteintes de maladies chroniques et celles qui travaillent en plein air.

Biodata Bank a été fondée en 2018 à Tokyo. Le Japon, pays au climat naturellement chaud et humide, a connu une forte augmentation des cas de coup de chaleur ces 30 dernières années et enregistre désormais environ 1 000 décès par an. En avril, le gouvernement japonais a adopté des mesures visant à réduire de moitié la mortalité due aux coups de chaleur d'ici 2030, obligeant les entreprises à mettre en œuvre des mesures préventives.

Biodata Bank, créée spécifiquement pour développer une technologie permettant de détecter et de réduire le risque de coup de chaleur, a lancé son système d'alerte chaleur CANARIA en 2020 et a vendu plus d'un million d'appareils à plus de 2 000 clients professionnels, principalement des entreprises des secteurs de la construction, de l'énergie, du pétrole et de l'automobile, ainsi qu'aux services d'urgence.

Takahiro Shiotsu, dont le grand-père est décédé d'un coup de chaleur, est vice-président de l'ingénierie chez Biodata Bank. Il a constaté que les traitements n'ont guère évolué au fil des millénaires et consistent toujours principalement en eau, comprimés de sel et repos à l'ombre.

Shiotsu a indiqué que Takeshi Anzai, fondateur et PDG de Biodata Bank, avait débuté l'aventure de l'entreprise en consultant des médecins afin de mieux comprendre les symptômes du coup de chaleur. Selon l'OMS, le risque augmente lorsque la température corporelle interne dépasse 38 °C (100,4 °F).

Cette affection comporte trois classifications progressives :

• Déshydratation : Diminution du niveau de liquide corporel, provoquant des symptômes tels que des étourdissements et des nausées.
• Hyponatrémie (faible taux de sodium) : les symptômes incluent des crampes musculaires, des étourdissements et des nausées.
• Coup de chaleur : une augmentation de la température corporelle interne qui peut être mortelle dans les cas graves.

« Au départ, de nombreux professeurs affirmaient qu'il était impossible de mesurer la température corporelle interne de manière non invasive, mais nous avons persévéré », explique Shiotsu. « Finalement, nous avons trouvé un moyen de la prédire en détectant les variations de température et de flux thermique à la surface de la peau. La température corporelle interne peut fluctuer de plus de 1 °C en fonction de la physiologie individuelle et du moment de la journée. En nous basant sur la norme de l'OMS de 38 °C, nous avons développé un algorithme qui évalue intelligemment l'état de chaque utilisateur, détectant les variations de température corporelle interne afin de calculer avec précision le risque de coup de chaleur. »

Des essais sur le terrain à l'échelle mondiale démontrent l'efficacité de CANARIA

CANARIA, ainsi nommée car sa fonction d'alerte précoce est comparable à celle d'un canari dans une mine, s'active d'une simple pression sur un bouton. Lorsque la montre détecte une hausse ou une fluctuation dangereuse de la température corporelle interne, elle vibre et active un signal lumineux et sonore.

« Notre technologie brevetée utilise plusieurs capteurs de température disposés de manière spécifique pour mesurer le flux thermique, c’est-à-dire le transfert de chaleur à travers la surface de la peau », explique Shiotsu. « En mesurant à la fois la température de surface et le flux thermique, nous pouvons prédire avec précision l’évolution de la température corporelle interne. »

Image 1 : Source Renesas/Banque de Biodonnées

Biodata Bank a testé la montre et recueilli des données auprès de plus de 800 participants issus de 25 entreprises européennes. La société a ouvert un bureau à Paris, où elle a mené des essais sur le terrain avec une grande entreprise de construction française, et plus récemment collaboré avec une compagnie pétrolière saoudienne. Parmi ses clients figurent Airbus, Edison Next Spain et Sumitomo Forestry.

Le constructeur aéronautique français Airbus a mené un essai dans son usine de Toulouse, de juin à septembre 2023, auprès de 150 employés volontaires potentiellement exposés à la chaleur. Cet essai, supervisé par le Dr Delphine Bouvet, médecin interne chez Airbus France, et mené avec l'aide de Duy Phan, spécialiste santé et sécurité, visait à évaluer le système CANARIA Watch dans le cadre du programme de santé et sécurité au travail de l'entreprise, suite à l'été caniculaire de 2022.

« Les résultats de nos tests confortent l’idée que ce dispositif constitue une solution pertinente et pleinement intégrée à l’approche globale d’Airbus en matière de prévention des coups de chaleur », a déclaré Airbus dans son communiqué.

Renesas apporte son expérience avec le microcontrôleur basse consommation RA0 et son support de conception

CANARIA ne pèse que 30 grammes, résiste à la chaleur jusqu'à 80 °C et fonctionne avec une seule batterie d'une autonomie de cinq mois. Shiotsu a indiqué que l'entreprise avait collaboré étroitement avec Renesas pour optimiser les performances et la consommation d'énergie. Biodata Bank est ainsi devenu le premier client de la série RA0 de microcontrôleurs 32 bits de Renesas, basée sur le processeur Arm® Cortex®-M23, qui offre la plus faible consommation d'énergie du marché pour les microcontrôleurs 32 bits à usage général.

« CANARIA est conçue pour une utilisation simplifiée. Une fois allumée, elle fonctionne en continu pendant cinq mois, pour une expérience utilisateur optimale », a déclaré Shiotsu. « Pour ce faire, l’appareil doit consommer très peu d’énergie. C’est pourquoi nous avons été séduits par la faible consommation et la rapidité de sortie de veille du microcontrôleur RA0, qui permet à l’appareil de rester en veille prolongée. »

« Nous avons également bénéficié d'un excellent soutien de la part de Renesas, tant au niveau matériel que logiciel. L'équipe d'ingénieurs de Renesas était très compétente et nous a apporté une aide précieuse, en nous guidant de la sélection des composants au développement, ce qui nous a permis de lancer le produit sans encombre en un temps record. »

Image 2 : Source : Renesas/Biodata Bank

CANARIA décolle avec des projets de nouvelles fonctionnalités pour ses appareils

La Banque de données biologiques espère susciter un plus grand intérêt auprès des gouvernements et des établissements d'enseignement. Aux États-Unis, par exemple, les salles de classe sont souvent dépourvues de climatisation, tandis qu'au Japon et dans de nombreux autres pays, les élèves parcourent fréquemment de longues distances à pied pour se rendre à l'école sous une chaleur extrême. Même sous des climats plus frais, CANARIA apporte un soulagement aux personnes travaillant dans des industries à haute température, telles que la métallurgie et la sidérurgie.

Une future version de CANARIA devrait intégrer la mémoire flash SPI NOR de Renesas, conçue pour minimiser la charge du microcontrôleur et offrir une réduction de 85 % de la consommation d'énergie par rapport aux solutions flash classiques. Les futurs modèles pourraient permettre la collecte et l'analyse de données en temps réel via une communication sans fil telle que LPWA. En transmettant sans fil les données à un point de collecte central, Biodata Bank a indiqué que les responsables de terrain pourraient utiliser ces informations pour interrompre les travaux et protéger les employés avant que les conditions ne deviennent dangereuses.

« Auparavant, les seules solutions disponibles en milieu chaud consistaient à boire de l’eau et à manger des bonbons salés », a déclaré Shiotsu. « Il n’existait aucune méthode scientifique pour analyser et mettre en œuvre des interventions opportunes. Parmi les entreprises ayant adopté CANARIA, la gravité des cas de coup de chaleur a déjà diminué de manière significative. »