La connectivité devient un élément central des dispositifs médicaux, avec une évolution progressive vers des technologies plus rapides et plus spécialisées, parmi lesquelles émerge le mmWave (ondes millimétriques) en champ proche. Une technologie qui a de nombreux atouts à faire valoir.

Frédéric Briand (Source : Eff'Innov Technologies)

Par Frédéric Briand, CEO/Business Development d’Eff’Innov Technologies

La transformation numérique du secteur médical repose de plus en plus sur la capacité à connecter dispositifs, patients et professionnels de santé. Les applications de e-santé – du monitoring de paramètres physiologiques à la robotique chirurgicale – requièrent des solutions d'électronique embarquée permettant de transférer un volume toujours plus important de données de façon fiable et sécurisée.

La demande est double :

• capables de mesurer des paramètres physiologiques et de les transmettre périodiquement, que ce soit à domicile ou en situation de mobilité ;
• des systèmes intégrés devant dialoguer avec d’autres équipements médicaux ou plateformes logicielles, dans une logique d’interopérabilité et de parcours de soins coordonné.

Les technologies actuelles

Aujourd’hui, la connectivité des DM repose essentiellement sur des technologies éprouvées :

• Bluetooth Low Energy (BLE) : omniprésente dans les objets connectés grand public, elle s’est imposée en e-santé pour sa faible consommation et son adoption universelle via les smartphones.
• Wi-Fi : privilégiée pour les applications hospitalières nécessitant des débits élevés et une intégration dans les infrastructures IT existantes.
• Cellulaire (LTE-M, NB-IoT, 4G/5G) : adaptée aux solutions nomades à grande échelle, notamment dans les programmes de télésurveillance ou pour l’accès direct au cloud.
• Zigbee / Thread : marginales dans le médical, mais utilisées pour certaines applications domotiques ou hospitalières multi-capteurs.

A cela s'ajoute l'UWB (Ultra-Wideband), une technologie encore émergente, intéressante pour la localisation précise et la synchronisation.

Ces solutions couvrent une grande partie des besoins, mais présentent des limites avec un compromis à faire entre débit, consommation, latence, et bien souvent une complexité de mise en œuvre liée à l’appairage.

C’est dans ce contexte que la technologie mmWave en champ proche ouvre de nouvelles perspectives.

Capteur multiparamètre “mmWave Ready” (Source : Eff'Innov Technologies).

Atouts et contraintes du mmWave en champ proche

Le terme mmWave désigne les communications exploitant les bandes de fréquences millimétriques (30–300 GHz).

Déjà utilisées dans les télécoms avec la 5G, ces fréquences trouvent désormais des applications en champ proche (quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres).

Sur le plan technique, le mmWave offre :

• des débits très élevés, de l’ordre de plusieurs Gbit/s, permettant le transfert massif de données ;
• une latence réduite, intéressante pour des applications nécessitant une réactivité immédiate ;
• une absence de contact physique permettant de remplacer des connectiques mécaniques, souvent sources d’usure, de contamination ou de contraintes d’ergonomie ;
• la taille des antennes et modules RF: la longueur d’onde millimétrique (par exemple environ 4 mm à 60 GHz) permet de concevoir des antennes et circuits beaucoup plus compacts que pour les fréquences classiques (BLE, Wi-Fi), ouvrant la voie à une intégration facilitée dans des DM portables et miniaturisés ;
• la simplicité d’usage : en champ proche, le transfert s’initie automatiquement par simple mise en proximité des modules, sans nécessiter d’appairage ni de paramétrage, ce qui réduit les erreurs de manipulation et améliore l’expérience utilisateur "Drop & Go".

Cependant, la technologie mmWave présente aussi des contraintes :

• une portée limitée : le champ proche impose une co-localisation stricte des modules ;
• la sensibilité à l’alignement : une conception mécanique et RF précise est nécessaire ;
• la complexité de conception : la maîtrise des hautes fréquences demande des compétences avancées en électronique RF, antennes et intégration.

Cas d’usage dans la medtech

Le mmWave en champ proche ouvre un spectre d’applications concrètes dans le domaine médical :

• en robotique chirurgicale : suppression des faisceaux de câbles encombrants entre bras robotisés et systèmes de contrôle, avec un transfert à très haut débit sans connecteur physique ;
• en matière de dataloggers haute densité : récupération de données physiologiques (EEG, ECG multipistes, imagerie portable) avec des débits de plusieurs mégaoctets/s, transférés rapidement et sans fil en fin de session ;
• en test et maintenance : communication temporaire entre un dispositif médical et une station de diagnostic, sans nécessité de connectique standardisée.
• dans les dispositifs implantables de nouvelle génération : perspective à plus long terme, le mmWave pourrait permettre un dialogue rapide avec des modules externes sans connecteurs traversants.

En conclusion, le mmWave en champ proche présente un potentiel intéressant pour les dispositifs médicaux, en complétant la panoplie des technologies existantes avec des avantages séduisants comme des débits élevés, la miniaturisation, la robustesse mécanique et la simplicité d’usage.

Si des défis techniques restent à relever, c'est une technologie qui s’affirme comme une brique clé pour la connectivité médicale de nouvelle génération.

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