ESCARRE : Le nouveau matelas qui alterne la pression en fonction du patient
Ces ingénieurs de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont conçu un matelas « astucieux », à pression alternée pour la prévention des escarres : le dispositif vise à améliorer la circulation de l'air et à réduire l'accumulation de liquide, souvent associée à un alitement prolongé. Présenté dans la revue Science Robotics et doté de plus de 1.200 actionneurs linéaires, le matelas alterne entre des états de pression maximale et minimale, appliquant et soulageant la pression pour optimiser la circulation sanguine.
Les escarres ou plaies de pression, surviennent lorsqu'une pression constante sur une partie du corps entrave la circulation sanguine. Les personnes immobilisées et alitées pendant de longues périodes sont particulièrement à risque, et avec le vieillissement des populations, la prévalence des escarres augmente en continu. Les escarres constituent aujourd’hui un grave problème de santé, causant plus de 60.000 décès par an aux seuls États-Unis.
Des millions de personnes sont traitées chaque année pour des escarres, entraînant des dépenses de santé de l’ordre de plusieurs dizaines de milliards de dollars, dépassées uniquement par les coûts de traitement du cancer et des maladies cardiovasculaires. Bien qu'elles puissent se développer partout où une pression prolongée est appliquée, les escarres sont plus fréquentes sur la peau recouvrant des zones osseuses telles que le sacrum, le talon, le coude et le genou.
Le protocole standard de traitement des escarres comprend la mobilisation, qui consiste à
déplacer et à retourner les personnes alitées toutes les 2 heures.
Cependant, cette mesure peut être contraignante, et comporte même des risques de blessures pour les aidants et le personnel soignant. L’équipe a donc conçu un matelas prototype à pression alternée pour remédier à ce problème.
L’un des auteurs principaux, Jonathan Hopkins, professeur de génie mécanique et aérospatial à l'UCLA explique : « Nous avons donc cherché à concevoir un matelas abordable, polyvalent et pratique, le plus efficace possible pour prévenir l’escarre ».
L’étude a consisté à concevoir d’abord un prototype équipé de 1.260 actionneurs linéaires, contrôlables indépendamment, afin que les ingénieurs puissent tester l'impact de différents motifs de surface sur le flux sanguin et la pression. Cette recherche a abouti à la conception d'un matelas à pression alternée, qui utilise un réseau de mécanismes souples, permettant des transitions fluides entre 2 motifs de surface alternés en damier, tout en minimisant l'énergie et le coût d'actionnement.
Une première preuve de concept est obtenue sur la base du matelas prototype fixé sur un cadre de lit standard, avec un surmatelas en mousse équipé de capteurs et un mannequin anatomique de 100 kg. Les capteurs ont suivi les niveaux de pression sur le corps lorsque le matelas passait d'un état de pression à l'autre, soulageant la pression aux creux et appliquant une pression aux pics. Les données de pression ont été plafonnées au seuil moyen d'occlusion de 32 millimètres de mercure, une pression moyenne au-delà de laquelle le sang et les fluides lymphatiques ne peuvent pas circuler dans les tissus, provoquant des escarres.
Un logiciel détermine, à partir de la taille et du poids du patient, le nombre et l'emplacement optimaux des ressorts d'équilibrage nécessaires afin de minimiser la force requise pour actionner le matelas. En fixant quelques actionneurs linéaires de faible puissance à la structure, le matelas peut passer automatiquement d'un état à l'autre. Il peut également être actionné par un soignant sans effort.
Les matelas à pression alternée actuels, conçus pour prévenir les escarres, utilisent souvent des chambres à air gonflables qui ajustent la pression globale du matelas à intervalles réguliers.
Le nouveau système utilise des capteurs intégrés et un mécanisme adaptatif pour faire varier la pression localement sur la surface du matelas.
Cela permet une redistribution plus fine de la pression, basée sur des données en temps réel et adaptée aux caractéristiques individuelles de l'utilisateur, telles que la taille et le poids.
Source: Science Robotics 18 June, 2025 DOI: 10.1126/scirobotics.ads6314 Preventing pressure ulcers by increasing pressure: An unorthodox alternating-pressure mattress
Cette actualité a été publiée le 26/09/2025 par