Suivi des signes vitaux à l'éveil d'une souris non restreinte

Introduction. Le suivi des signes vitaux d'une souris à l'éveil est crucial pour le suivi post-opératoire, tester des médicaments, l'évaluation comportementale et du stress. L'étalon or actuel est la télémétrie qui nécessite une implantation par chirurgie avec les inconvénients qui l'accompagne. Cette étude propose trois méthodes non-invasives différentes pour mesurer le rythme cardiaque et respiratoire de la souris sans induire de stress : le radar modulé en fréquence, la matrice piézoélectrique et les électrodes de surfaces couplées à un piézoélectrique. Les objectifs sont : un faible coût de fabrication, un dispositif autonome ne nécessitant pas l'intervention de l'usager, une transmission des données sans-fil ainsi qu'une mesure robuste des deux signes vitaux. Méthode. Le matériel a été fabriqué à l'aide de Kicad pour les circuits imprimés et Catia V5 pour la modélisation 3D. Le logiciel des trois prototypes a été implémenté en C/C++ dans Psoc Creator de Cypress semiconductor et Visual Studio 2017. La faisabilité de la technique radar est testée sur souris (C57BL/6) anesthésiée par isofluorane dont l'ECG est mesuré à l'aide d'une plateforme de suivi de petit animaux validée (Labeo Technologies). Le radar est ensuite validé sur souris éveillée et restreinte dont l'ECG est mesuré à l'aide d'électrodes sous-cutanées (électrodes implantées). Le système est finalement testé sur souris éveillé dans sa cage, non restreinte. La faisabilité de la matrice piézoélectrique est testée sur souris anesthésiée par isofluorane dont l'ECG est mesuré simultanément à l'aide d'électrodes sous-cutanées (aiguilles ECG). La matrice de piézoélectriques est deposée dans une cage pour 24h et testée sur souris éveillée. Concernant le système d'électrodes de surface couplées à un piézoélectrique, la faisabilité est validée sur souris éveillée restreinte à la surface du dispositif. Finalement, le système est testé sur souris éveillée dans sa cage, non restreinte. Toutes les données fuent analysées avec Matlab2017b. Résultats. Sous anesthésie, l'erreur moyenne est de 4 % et 3 % pour le radar et la matrice piézoélectrique sur le rythme cardiaque. À l'éveil, le radar et les piézoélectriques ont permis d'obtenir des mesures stable du rythme respiratoire, mais un rythme cardiaque incohérent. La méthode d'électrodes de surface s'est avérée la meilleure pour mesurer le rythme cardiaque avec un rapport signal à bruit de 17.3 dB sur le signal ECG. Conclusion. Les électrodes de surface couplées à un piézo-électrique est la méthode la plus appropriée pour mesurer le rythme cardiaque chez une souris éveillé sans induire de stress ou et sans chirurgie, permettant de sauver du temps et de l'argent.