🎤 Écoutez le segment complet du balado sur Mon Carnet par Bruno Guglielminetti
Émilie Delvoye, directrice des communications chez Prompt, reçoit Benoit Gosselin, professeur, chercheur et directeur du Laboratoire de recherche sur les microsystèmes biomédicaux (LMBio-UL) à l’Université Laval, et Nathaniel Lasry, fondateur et directeur scientifique de l’entreprise montréalaise iMD Research.
Benoit et Nathaniel ont mené un projet collaboratif visant la conception et la mise en oeuvre d’un microsystème de surveillance des signes vitaux pour la gestion des maladies cardiorespiratoires.
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Émilie : Nathaniel, est-ce que tu veux nous expliquer comment vous êtes arrivés à développer cette innovation, cette solution?
Nathaniel : C’est une histoire assez inattendue. On a commencé à travailler sur des recherches portant sur un dispositif qui traite l’apnée du sommeil, mais qui se voulait « intelligent » au sens où il intégrait des capteurs capables de détecter le rythme respiratoire du patient, son rythme cardiaque, sa température et la position de la tête à partir de laquelle on peut inférer les phases de sommeil et d’autres paramètres du genre. C’est un projet qu’on avait commencé à l’Université McGill, mais que la COVID a interrompu. On nous a dit que si on ne travaillait pas sur la COVID, il fallait tout arrêter. On s’est dit qu’on avait suffisamment de technologie à l’intérieur de ce dispositif pour mesurer des choses qui étaient très importantes pour la COVID, comme la détresse respiratoire et la fièvre. Or, ce dont on avait besoin, c’était d’un système capable d’être vraiment miniaturisé. On a donc cherché la plus grande expertise qu’on pouvait trouver au Québec dans ce domaine. C’est comme ça qu’on a rencontré Benoit Gosselin, qui a la charge de la Chaire de recherche du Canada dans ce champ d’expertise. Ça a mené une collaboration assez intéressante.
Émilie : Benoit, est-ce que tu peux nous parler de ce que vous avez réussi à développer dans le cadre de ce projet?
Benoit : Premièrement, ce projet c’était une super opportunité pour nous de renforcer nos expertises dans le domaine de la microélectronique pour mesurer les signes vitaux. Le projet comportait des bons défis de miniaturisation, et donc, il fallait mettre en œuvre toute la circuiterie nécessaire pour mesurer les signes vitaux avec fidélité, tout en respectant des limites de consommation drastiques pour rencontrer les spécifications de temps de vie du système et pour être en mesure de réduire la taille de la pile à son maximum. On cherchait donc à faire un dispositif très petit qui n’achalerait pas la personne qui le porte. Le système à concevoir comportait beaucoup de fonctions. En plus des signes vitaux, on a besoin de contrôler où on met toute l’intelligence du système pour analyser les données, mesurer, prendre des décisions et détecter des situations problématiques.
C’est tout le TinyML qu’on fait, toute l’intelligence artificielle embarquée qu’on va intégrer dans le système qu’il faut concevoir. Et il y a d’autres modules qui établissent la connexion avec l’Internet. Tout ça, c’est des différents systèmes intégrés qu’il faut faire travailler ensemble. Il y avait donc un défi considérable de miniaturisation. On a travaillé avec C2MI à Bromont, ici au Québec, un centre de microélectronique à la fine pointe, ainsi qu’avec CMC Microsystèmes pour développer des cartes électroniques très denses. On parle ici d’interposeurs; ça permet d’interconnecter des systèmes très denses et miniatures d’une façon incroyable. Et cette technologie, on l’a développée ici, au Québec, et on a pu en bénéficier pour le projet. Ça nous a permis d’atteindre les objectifs du projets.
Émilie : Et c’est vraiment une première au Québec, n’est-ce pas?
Benoit : Oui, exactement. On a mis en œuvre cette technologie avec C2MI et CMC Microsystèmes. Maintenant, tous les procédés technologiques qui ont été développés et mis en œuvre sont disponibles pour d’autres compagnies et chercheurs qui voudraient les utiliser.
Nathaniel : Si je peux interjecter rapidement, Benoit est assez modeste pour expliquer aux auditeurs ce qu’est un interposeur et ce qu’est le TinyML. Quand on essaie de faire une carte qui intègre de la microélectronique et qu’on veut y ajouter des composantes, normalement il n’y a généralement pas le choix : il faut aller à droite ou à gauche, à l’avant ou à l’arrière. Ça fait en sorte que la carte va s’étendre et que sa superficie devient plus grande. Et puis, ça devient difficile de l’intégrer dans un dispositif. Les interposeurs, c’est une technologie qui existait, mais qui n’était pas disponible au Québec. On aurait pu chercher l’expertise, mais elle n’existait pas ici. Donc, une autre chose extraordinaire qui s’est faite, c’est qu’on a été capables de former l’expertise à l’Université Laval. L’interposeur permet de faire grandir la carte dans la troisième dimension. On prend de la hauteur au lieu de prendre de la longueur ou de la largeur. Et ça permet de créer un système beaucoup plus dense et aussi beaucoup plus compact.
L’autre chose très intéressante que Benoit a mentionné, c’est le TinyML. Ça veut dire « machine learning », donc de l’intelligence artificielle miniaturisée. Quand on pense aujourd’hui à l’intelligence artificielle, on pense tous à ChatGPT et aux révolutions qui ont changé la façon dont on approche l’information aujourd’hui et tous les jours. Et ces objets-là ont besoin de grandes fermes de serveurs, de systèmes énormes pour pouvoir traiter l’information. Ici, on traite des algorithmes d’intelligence artificielle sur une puce de sept millimètres par sept millimètres. On est capables de détecter des chutes, de détecter des rythmes respiratoires et de faire des choses absolument uniques, sans connexion à Internet, sans avoir besoin d’envoyer l’information vers des infrastructures à grande puissance de calcul. Grâce à l’équipe de Benoit, on fait ça directement sur une carte embarquée.
Émilie : Avec très peu d’impact sur l’environnement aussi, n’est-ce pas ? Très peu d’utilisation énergétique. Quels sont les impacts du projet pour vous deux?
Benoit : Si je peux me permettre, pour l’université, c’est une occasion de former des étudiants dans des domaines de pointe, et ce, à tous les niveaux : premier cycle, deuxième cycle, troisième cycle et postdoctorat. Ensuite, l’impact se situe notamment au niveau de la propriété intellectuelle qu’on génère dans ces projets, laquelle peut être exploitée par des entreprises comme iMD Research.
Nathaniel : Pour iMD Research, on cherche à développer des dispositifs intelligents capables de suivre des personnes âgées. Ces personnes sont chez elles et ont des proches aidants qui ont besoin de venir les voir. Ces proches aidants peuvent suivre à distance l’état de la personne âgée. Si cette personne est en résidence pour personnes âgées, le poste infirmier pourra voir en temps réel ce qui se passe, sans avoir à se déplacer, et intervenir s’il y a quelque chose qui se passe avec le patient qui nécessite une attention immédiate.
Émilie : Quelle est votre motivation à innover?
Benoit : Nous, à l’université, c’est d’aider des entreprises à démarrer et à performer. C’est vraiment la motivation d’innover.
Nathaniel : Je fais partie d’une minorité non pas visible, mais d’une minorité vocale, qui a comme valeur de base ce qui s’appelle le « tikkoun olam », ce qui veut dire changer le monde. C’est ce qu’on cherche à faire.
Émilie : Si vous aussi vous souhaitez changer le monde, je vous invite à également profiter des programmes de financement de Prompt, et de soumettre vos projets de technologie que vous pouvez bien entendu travailler en partenariat, comme l’ont fait Nathaniel et Benoît.
