L'IA de l'Oura Ring aide les joueurs NBA à détecter le COVID-19 plusieurs jours à l'avance

Le COVID-19 reste une préoccupation majeure, et le secteur du sport professionnel est l'une de ses victimes les plus visibles. Quand la NBA et la WNBA ont repris le jeu sous protocoles d'isolement en juillet, les équipes ont offert aux athlètes l'option de porter l'Oura Ring pour surveiller leur santé en continu.

Selon Oura, les algorithmes IA de l'anneau peuvent signaler la probabilité de symptômes COVID-19 jusqu'à trois jours avant leur apparition, avec un taux de précision de 90 %.

La plateforme analytique de l'anneau, construite en partenariat avec l'Institut de Neurosciences Rockefeller à l'Université de Virginie-Occidentale, exploite des modèles d'apprentissage machine qui ingèrent les données physiologiques brutes des capteurs embarqués du dispositif. Ces modèles prédisent quand le corps d'un joueur pourrait commencer à réagir à une infection.

Les flux de données clés incluent les métriques de volume de pouls sanguin — utilisées pour calculer fréquence cardiaque, variabilité de la fréquence cardiaque, et fréquence respiratoire — aux côtés de la température, mouvement de la main, et horodatages précis. Toutes les données sont synchronisées vers une application smartphone compagnon, qui transmet ensuite l'information au moteur IA cloud pour analyse en temps réel.

Au-delà d'une sonde de température et accéléromètre, l'Oura Ring abrite un capteur photopléthysmographique (PPG), technologie longuement employée dans dispositifs médicaux et wearables poignet. Selon le placement, une unité PPG peut utiliser une ou plusieurs LEDs rouge/infrarouge, LEDs vertes, ou combinaison, avec un photodétecteur mesurant la lumière réfléchie ou transmise pour dériver paramètres physiologiques comme fréquence cardiaque et volume sanguin.

Les LEDs infrarouges (IR) pénètrent les couches tissulaires plus profondes — atteignant le muscle — et fournissent ainsi des signaux hémodynamiques plus riches. Cependant, elles sont plus vulnérables aux artefacts de mouvement et variations de température. Les LEDs vertes, par contraste, sont moins affectées par le mouvement mais fournissent un échantillonnage tissulaire moins profond. En incorporant un accéléromètre pour capturer la direction du mouvement, les concepteurs Oura atténuent le bruit de mouvement et permettent l'utilisation de LEDs IR en conditions réelles.

Comme illustré ci-dessous, un capteur PPG émet de la lumière qui est réfléchie ou transmise à travers le tissu, le signal résultant capturé par une photodiode.

Ce diagramme démontre l'opération de base d'un capteur PPG.

Les unités PPG typiques combinent émetteurs LED, détecteurs optiques, et électronique de traitement de signal. La lumière modulée par impulsion et détection synchrone réduisent la consommation d'énergie et rejettent l'interférence de lumière ambiante.

Par exemple, le module ADPD144RI d'Analog Devices comporte deux LEDs rouges 660 nm et deux LEDs IR 880 nm, associées à un photodétecteur quatre segments optimisé pour ces longueurs d'onde. Le frontend analogique du dispositif effectue amplification transimpédance, rejet lumière ambiante, et gain programmable avant de convertir le signal en forme numérique via ADC et accumuler les résultats pour traitement aval.

Diagramme de blocs du module PPG ADPD144RI.

L'ADPD144RI est conçu pour opérer de -40 °C à +85 °C, avec une tolérance de température de jonction LED de 105 °C et un classement ESD de 3000 kV — le rendant adapté pour déploiements médicaux intérieurs rigoureux.

La technologie PPG remonte aux années 1930 et alimente maintenant une gamme croissante de wearables médicaux et grand public. Medgadget rapportait en avril 2020 que le marché mondial des wearables médicaux était évalué à près de 13 milliards USD en 2019 et devrait grimper à presque 38 milliards USD d'ici 2025.

Bien que l'Oura Ring représente une avancée prometteuse, ses capacités prédictives sont encore en validation. Limitations clés : nombre limité d'études indépendantes sur détection COVID-19 par wearables, susceptibilité aux erreurs de mesure induites par mouvement, et décalage entre apparition symptômes et pic de transmissibilité. La FDA n'a pas encore approuvé de dispositif wearable pour détection COVID-19.

> Cet article a été publié à l'origine sur notre site sœur, EDN.