Maintenir une chaîne du froid continue : protéger l'intégrité et l'efficacité des vaccins

Nous commençons enfin à voir le bout du tunnel du COVID-19, alors que les responsables de santé, cliniques et pharmacies travaillent à vacciner les gens le plus rapidement possible. Avec la santé individuelle et publique confrontée à de nouveaux risques de variants potentiellement plus contagieux, la qualité de chaque dose de vaccin compte.

Autant les vaccins actuels sont puissants pour arrêter le coronavirus, autant ils sont fragiles face à la température. Chaque vaccin a sa propre température de stockage optimale, qui varie selon le fabricant. Mais chaque vaccin doit rester dans la bonne plage de température depuis sa production jusqu'à son injection dans le bras de quelqu'un. Sinon, la dose peut ne pas être efficace.

La chaîne du froid est un ensemble de processus et de meilleures pratiques conçus pour maintenir les vaccins et autres produits sensibles à la température comme les aliments périssables à la température appropriée de l'usine à la destination finale. Contrairement à une chaîne physique à maillons solides et imbriqués, la chaîne du froid pharmaceutique implique de multiples acteurs qui relaient les vaccins d'un point à l'autre, chaque « maillon » étant maintenu et surveillé par différentes entités.

Par exemple, aux États-Unis, le premier maillon de la chaîne du froid du vaccin Pfizer-BioNTech commence à l'usine de Pfizer dans le Michigan, où le vaccin est stocké à -70 °C à la sortie de la ligne de production. De là, la chaîne du froid se divise. Certains lots sont expédiés par camion, d'autres par avion vers des destinations à travers le pays. En chemin, ils rencontreront différentes conditions à l'intérieur du véhicule selon qu'il est sur la route ou dans les airs. Ils peuvent aussi traverser une variété de conditions météorologiques — un jour où il y a 15 cm de neige à Kalamazoo, il peut faire 21 °C à Austin.

Le vaccin de Pfizer devant être maintenu plus froid que tout autre, l'entreprise a créé des conteneurs isolés spéciaux pour l'expédition des flacons, chacun étiqueté avec un capteur de température GPS. Ces capteurs donnent au fabricant la capacité de voir les données de température et de localisation en temps réel pour chaque expédition, pour s'assurer que la bonne température est maintenue et signaler les expéditions qui subissent des problèmes de température.

Une autre façon d'assurer la conformité de la chaîne du froid est d'utiliser des conteneurs ou camions réfrigérés équipés de capteurs de température à distance. Ces capteurs sans fil peuvent transmettre les données en continu depuis la zone de chargement vers une passerelle mobile qui relaie les données en temps réel vers le cloud, pour que les gestionnaires puissent les surveiller.

Lorsque les expéditions atteignent leur destination — une clinique, un hôpital ou une pharmacie — le défi devient alors de maintenir les vaccins à la bonne température jusqu'à leur utilisation. Ici, les capteurs installés dans chaque unité de stockage de vaccins jouent un rôle vital. Sans eux, les employés devraient lire manuellement les températures à l'intérieur des congélateurs plusieurs fois par jour, ce qui nécessiterait d'ouvrir les congélateurs et de laisser entrer l'air plus chaud. Ils devraient ensuite saisir manuellement ces données pour la tenue de registres requise. La surveillance manuelle est chronophage et pas toujours efficace. Si un congélateur tombe en panne entre deux contrôles de température ou pendant la nuit, il peut être difficile de savoir combien de temps les vaccins ont été maintenus à la mauvaise température.

C'est pourquoi les Centers for Disease Control and Prevention exigent que les établissements recevant des vaccins COVID-19, quel que soit le fabricant et les exigences de stockage, utilisent des moniteurs numériques pour prendre automatiquement les relevés de température et enregistrer les données. Des relevés fréquents et une bonne tenue de registres peuvent aider à prévenir ou réduire les dommages des excursions de température.

Les problèmes de température compliquent la distribution des vaccins, car une fois qu'un vaccin a décongelé, il peut ne rester viable que peu de temps avant de devoir être jeté. Sans données en temps réel des capteurs de température à distance, il peut être difficile, voire impossible, de savoir combien de temps le vaccin est utilisable, ou s'il l'est encore. S'il l'est, l'excursion peut mener à une course pour administrer rapidement les doses, parfois au milieu de la nuit.

Au pire, les perturbations liées à la température gaspillent le vaccin. Même au mieux, quand le vaccin peut être sauvé, elles créent du travail non planifié qui cause un stress supplémentaire pour le personnel et affecte la confiance du public dans le système.

Outre le suivi des températures, des garde-fous sans fil comme les capteurs de température sous-zéro à distance peuvent aussi aider en cas de défaillance de l'équipement de stockage des vaccins. Depuis les premières expéditions de vaccins, nous avons vu des excursions à travers le pays causées par des problèmes mécaniques avec les congélateurs, des pannes de courant, des déconnexions accidentelles de congélateurs et même un cas de sabotage.

Les capteurs installés dans les unités de stockage de vaccins peuvent envoyer des alertes en temps réel aux gestionnaires de clinique en cas de problème de température, comme une panne de courant. Des capteurs de porte sans fil peuvent aussi aider en envoyant des alertes si les unités de stockage sont ouvertes en dehors des heures d'ouverture. Combiner capteurs de température et de porte avec une caméra peut montrer aux gestionnaires ce qui se passe dans l'établissement quand ils ne sont pas sur place, pour qu'ils puissent évaluer rapidement les alertes et répondre de manière appropriée.

Actuellement, vacciner le plus de gens possible contre le COVID-19 rapidement est le défi ultime de santé publique, et les capteurs sans fil sont une partie petite mais cruciale pour relever ce défi. Après la pandémie, les capteurs de température à distance continueront de nous protéger en surveillant les expéditions d'autres vaccins, médicaments sensibles à la température et aliments périssables, pour prévenir le gaspillage et protéger la santé publique.

Ray Almgren est PDG de Swift Sensors, développeur de systèmes de capteurs sans fil basés sur le cloud pour applications industrielles.