Conception d'un patch transdermique intelligent pour le monitoring et l'aide à la prise de médicament - LAAS - Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2018

Design of an intelligent transdermal patch for monitoring and help with medication

Conception d'un patch transdermique intelligent pour le monitoring et l'aide à la prise de médicament

Résumé

Personalized monitoring is an emerging ambition for health technologies responding the needs of patients and healthcare professionals. In this regard, the purpose of this work is to propose a e-health care device offering active control and permanent actuating link able to control the amount of drug delivered. A first part presents our motivations related to the problems of the aging of the population, recalls the current approaches for the monitoring of the elderly and describes the need in the systems of actuations in particular for the aid to the taking of drugs. From these needs, a state of the art is proposed on the techniques for controlling the delivery of drugs. A second part is dedicated to the study and characterization of the diffusion of lidocaine through the skin. Experiments are carried out to demonstrate the efficiency of diffusion techniques in terms of control and improvement of the quantity delivered. Finally, the notion of control of the administered dose is correlated to the integrated actuator via a control command. A third part presents a modeling and a numerical simulation of the transdermal diffusion related to the results obtained during experiments on a Franz cell, and the transposition of the model on a planar structure. Different scenarios of electrical stimulations and shape factors have been conducted to obtain optimal administration profile. Finally, the last part is devoted to technological locks and to the design of the intelligent system which adapt the dose administered according to the needs of the patient. A prototype is made, integrating actuation functions, and data recovery from integrated sensors. This chapter discusses the intelligent aspect of the system through the implementation of a suitable program, it ends with an analysis of the energy consumption of the system.
La surveillance personnalisée est une ambition émergente pour les technologies de la santé qui répond aux besoins des patients et des professionnels de santé. L'objectif de ce travail est d'aller jusqu’aux soins, en utilisant un actionneur télécommandé pour mettre en oeuvre automatiquement une prescription médicamenteuse. Un système transdermique intelligent est conçu, sous la forme d’un patch, pour administrer de manière contrôlée des médicaments. Une première partie présente nos motivations liées aux problèmes du vieillissement de la population, rappelle les approches menées actuellement pour le monitoring des personnes âgées et décrit le besoin et le manque au niveau des systèmes d’actionnements notamment pour l’aide à la prise de médicaments, A partir de ces besoins, un état de l’art est proposé sur les techniques permettant de contrôler la délivrance de médicaments afin de dégager des spécifications techniques d’un système d’actionnement intelligent. Une deuxième partie est consacrée à l’étude et la caractérisation de la diffusion de la lidocaïne à travers la peau. Des expérimentations sont réalisées pour démontrer l’intérêt des techniques d’aide à la diffusion en termes de contrôle et d’amélioration de la quantité délivrée. Finalement, la notion de contrôle de la dose administrée est corrélée à l’actionneur intégré via une loi de commande. Une troisième partie présente une modélisation et une simulation numérique de la diffusion transdermique en liaison avec les résultats obtenus lors d’expérimentations sur une cellule de Franz, et la transposition du modèle sur une structure planaire. Différents scénarios de stimulations électriques et de facteurs de formes ont été conduits pour obtenir profil d’administration optimal. Finalement, la dernière partie est dédiée à la conception du système qui permet d’adapter la dose administrée selon les besoins du patient. Un prototype est réalisé, intégrant des fonctions d’actionnement, et de récupération de données issues de capteurs intégrés.
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Dates et versions

tel-01829981 , version 1 (04-07-2018)
tel-01829981 , version 2 (04-07-2018)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01829981 , version 1

Citer

Yassine Talbi. Conception d'un patch transdermique intelligent pour le monitoring et l'aide à la prise de médicament. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse (INSA Toulouse), 2018. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01829981v1⟩
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