Capteurs dans la surveillance des maladies

Le programme AMBITION PME bénéficie du soutien du Fonds Social Européen et du Fonds Européen de Développement Régional 1
Perspective d’utilisation des capteurs et biocapteurs
dans la surveillance des maladies chroniques
Contexte
Cette étude a été réalisée dans le cadre du programme AMBITION PME, plan d'actions
dédié aux PME innovantes franciliennes animé par Systematic et copiloté par Systematic,
Opticsvalley et le réseau des Chambres de Commerce et d'Industrie Paris-Ile-de-France.
Ce programme est soutenu par l'Union Européenne (FSE, FEDER), l'État (Préfecture de la
Région Ile-de-France, DIRECCTE Ile-de-France) et la Région Ile-de-France.
Synthèse de l’étude
La prévention, le suivi et le traitement des maladies chroniques est une problématique
majeure dans les pays industrialisés où le vieillissement global de la population associé à
l’augmentation de la prévalence de l’obésité ont conduit à l’explosion des couts de santé. En
effet, les dépenses de santé représentent aujourd’hui plus de 11% du PIB en France et plus
de 18% aux Etats-Unis. Afin de réduire ces coûts exorbitants assumés par la population
active, beaucoup d’espoirs sont placés dans le développement d’une médecine
personnalisée et prédictive. Le séquençage du génome humain à 1000$ et l’avancée de la
recherche sur les prédispositions génétiques des maladies chroniques (le cancer,
l’Alzheimer et le diabète en premier lieu) est un des axes privilégiés pour combattre ces
maladies. Cependant, celles-ci sont très fortement impactées par les conditions
environnementales et notamment le mode de vie. De ce fait une meilleure gestion et un suivi
optimisé de l’état de santé au quotidien constitue une piste sérieuse pour lutter contre les
maladies chroniques. De fait, on observe depuis quelques années, grâce à la
démocratisation d’internet puis des appareils mobiles de type Smartphones, à une
multiplication des outils connectés de suivi des paramètres physiologiques. Ainsi, l’ensemble
des prédictions prévoient une explosion de ce marché dans les années à venir, qui devrait
voir l’entrée prochaine des leaders mondiaux tels que Google et Apple. Dans cette étude,
nous dressons un état du marché de ces outils qui contiennent des capteurs ou des
biocapteurs et qui permettent le suivi des maladies chroniques. La réalisation d’une
cartographie des entreprises produisant et commercialisant ce type de produits en France ou
dans les pays limitrophes a permis d’identifier les opportunités de rapprochement avec la
filière industrielle incluant les acteurs d’Opticsvalley et met en évidence une forte
concurrence à l’échelle européenne et mondiale.

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Aperçu général du marché de surveillance des maladies chroniques
Depuis dix ans, le nombre de patients admis en affection de longue durée (ALD) progresse
de 5% par an. Au 31 décembre 2011, le nombre de personnes inscrites en ALD s’élevait à
9,2 millions en France, dont 1,3 millions de nouvelles inscriptions par an. Les soins
dispensés au titre de ces affections représentent une part de plus en plus importante (60 %)
du total des dépenses remboursées par l’assurance maladie. Par ailleurs, une augmentation
de la morbidité liée à la dépression, au stress, et aux consommations de substances
psychoactives est observée. Cette augmentation de la prévalence des maladies chroniques
est étroitement liée à l’allongement de la durée de vie (augmentation relative et absolue de la
population âgée de plus de 80 ans). Selon le scénario central 2030 de l'Institut National de la
Statistique et des Etudes Economique (INSEE), en 2030 les plus de 60 ans seront plus
nombreux que les moins de 20 ans. Par ailleurs, les maladies chroniques sont responsables
de 63% des décès en France, (cardiopathies, accidents vasculaires cérébraux, cancer,
affections respiratoires chroniques, diabète...).
La forte croissance du nombre de personnes en ALD (accroissement de la prévalence des
maladies graves, allongement de l’espérance de vie, vieillissement de la population et
élargissement des critères de prise en charge à 100%) a eu un impact sur l’augmentation
des dépenses liées aux ALD. Le remboursement annuel moyen en affection de longue durée
varie selon les pathologies: les affections psychiatriques sont parmi les affections les plus
couteuses avec plus de 9 000euros/an par personne. Le remboursement annuel moyen par
personne en ALD est plus couteux la première année de l’ALD et la dernière année de vie.
Par exemple, le cout total pour la sécurité sociale des tumeurs malignes en 2009 s’élevaient
à environ 13 milliard d’euros.
Impact de l’utilisation des capteurs/biocapteurs sur le suivi des maladies chroniques
L’impact de l’utilisation des capteurs/biocapteurs peut être illustré par des exemples précis.
 De multiples études ont démontré que les diabétiques qui utilisent le nouveau
système de mesure du glucose en continu de Medtronic, la Guardian Real Time,
peuvent mieux gérer leur glycémie par rapport aux patients qui utilisent des
mesures capillaires seules (baisse de plus de 1 % d’HbA1c chez 50% et ≥2 %
chez 26 % des sujets de Guardian versus une baisse de 0.4% chez les sujets de
multi-injections). Etant donné que chaque diminution de 1 % d’HbA1c diminue de
35% le risque de complications micro et macro vasculaires liées au diabète,
l’avantage de Guardian Real Time est avéré.
 La forte incidence de réadmissions hospitalières précoces pour insuffisance
cardiaque (IC) est un enjeu médical et financier. Pour une insuffisance cardiaque,
il existe une corrélation entre l'identification précoce des patients à haut risque et
la réadmissions à l'hôpital. L'identification précoce des symptômes d'aggravation
de l'insuffisance cardiaque par OptiVol Status Monitoring permet d'éviter des
événements d’urgence et donc indirectement pourraient réduire le cout de l’IC.
 Le Capteur Asthmapolis (Inhalateur Spiroscout) améliore le contrôle des
symptômes de l'asthme de 25% à 62% et diminue de 50% le nombre de
personnes souffrant d'asthme non contrôlé.
 Les établissements qui utilisent l'application Motion and Bed Exit de BAM Labs
signalent une réduction de 43% des chutes du lit et une heure du temps de travail
quotidien sauvé par lit.

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Ces informations collectées lors de l’état de l’art justifient pleinement la réalisation d’une
cartographie des acteurs commercialisant des outils contenant des capteurs et des
biocapteurs pour le suivi des maladies chroniques.
Méthodologie de la cartographie
Le seul critère du chiffre d’affaires ne nous paraît pas suffisant pour établir cette cartographie
car les entreprises du secteur sont de différents types (startups, grands groupes, PME).
Nous avons donc également pris en considération les 4 critères suivants dans la définition
de ce « TOP 10 » :
- Innovation : De nombreux capteurs sont déjà utilisés dans des dispositifs médicaux
notamment dans le milieu hospitalier. Cependant ils ne répondent pas forcément aux
critères identifiés dans la première phase de l’étude comme des drivers du
marché/opportunités de développement. Nous avons donc orienté notre cartographie
sur des produits qui portent un caractère innovant et répondent à tout ou partie des
critères suivants : invisibilité, portabilité, miniaturisation, communication sans fil,
design, connectivité avec des appareils mobiles.
- Localisation : Cette cartographie devait représenter les entreprises implantées en
France avec une activité de production et/ou de R&D sur le territoire. En raison de
l’absence de grands groupes français dans le domaine des dispositifs médicaux et la
faible proportion d’entreprises étrangères implantées en R&D ou en production sur le
territoire, nous avons étendu la cartographie aux pays porteurs limitrophes/voisins :
Italie, Suisse, Espagne, UK, Allemagne et Pays-Bas.
- Biocapteurs/Capteurs : Les entreprises développant des capteurs et celles
développant des biocapteurs ne sont pas nécessairement les mêmes, nous avons
donc pris soin de conserver autant que possible les deux types d’entreprises.
- Diversité des applications : Nous avons privilégié la diversité des applications et
des produits commercialisés et en développement pour refléter au maximum les
opportunités offertes par les capteurs sur le marché.
Cette étude montre que la plupart des leaders mondiaux et des startups innovantes sont
localisés aux Etats-Unis. L’Asie, notamment la Corée et le Japon avec Samsung et LG est
également très représentée. Certaines entreprises prépondérantes dans le domaine sont
donc absentes de cette cartographie comme par exemple Johnson et Johnson, Covidien qui
sont respectivement n°1 et n°3 mondial du dispositif médical mais qui ne sont pas
implantées en Europe en R&D ou en production et Bayer (entreprise allemande) mais dont
les activités de suivi du diabète sont localisées aux Etats-Unis. La France possède de
nombreux laboratoires de recherche innovants dans le secteur dont un acteur prépondérant
(CEA-LETI) mais aucun acteur majeur du marché hormis une startup montante (Withings) et
une entreprise pharmaceutique (Sanofi). Il existe par ailleurs une alliance globale des
industriels du secteur (Continua Health Alliance) qui regroupe la quasi-totalité des acteurs
globaux du marché. Cette alliance possède un groupe de travail européen dirigé par des
représentants d’Orange, Intel et Cisco qui travaillent sur la standardisation des processus et
l’interopérabilité des dispositifs intégrant des capteurs ou des biocapteurs, problématiques
identifiées comme prépondérantes lors de cette étude.

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0 5 10 15
Allemagne
Suisse
UK
France
Italie
Pays bas
Espagne
0
5
10
15
20
25
GG ETI PME TPE
Répartition géographique
Plusieurs grands groupes sont implantés en France en R&D ou en production (Resmed,
Biotronik, Sorin, BBraun et Sanofi). Biotronik et Sorin sont deux des entreprises les plus
actives dans le domaine du suivi des maladies cardiaques. Par ailleurs, Withings vient de
recevoir un financement public à hauteur de 21
millions d’euros. Il s’agit de l’un des leaders sur
le marché des dispositifs de santé/bien-être
connectés. La société réalise plus de 50% de
son chiffre d’affaire aux Etats-Unis. Enfin il
existe un grand centre de recherche français
dans le domaine : le CEA LETI. D’autres
acteurs français participent indirectement au
développement de la filière des produits de
santé connectés notamment Orange qui a
signé un accord de partenariat en 2012 avec
Sorin pour une solution intégrée de suivi des
troubles cardiaques.
L’Allemagne, les Pays-Bas et le Royaume-Uni sont trois pays dynamiques sur le marché des
capteurs connectés grâce à la présence de leaders mondiaux de l’industrie du dispositif
médical, respectivement Siemens AG, Philips NV et GE Healthcare. Ces trois entreprises se
positionnent actuellement sur le marché en explosion de la e-santé, et seront des
interlocuteurs pour les PME et fournisseurs dans les années à venir.
Enfin la Suisse, par la présence de deux grands groupes pharmaceutiques (Roche et
Novartis) parmi les leaders mondiaux sur le marché du suivi du diabète, est également un
pays dynamique.
Typologie des entreprises
Les entreprises recensées sont principalement des
grands groupes déjà très implantés sur le marché de
la santé (dispositifs médical ou industrie
pharmaceutique) et des PME qui sont soit des
entreprises historiques du dispositif médical, soit des
jeunes entreprises ayant eu une croissance rapide
(Nuubo, Withings). De nombreuses start-ups sont
également créées chaque année, souvent des spin-
off des instituts de recherche (Oxford, CNRS, CEA,
Holst Centre…). Il y a par ailleurs une forte
collaboration entre ces entreprises : 17 font partie de
la Continua Health Alliance. Les entreprises pharmaceutiques collaborent souvent avec des
PME pour la fabrication des dispositifs : ex : Sanofi/Agamatrix.
Taille des entreprises de la cartographie
Nombre d'entreprises recensées par pays

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Type d’entreprise
Critère
Symbole
Très petite entreprise
<20 salariés
TPE
Petite et moyenne entreprise
20 - 250 salariés
PME
Entreprise de taille intermédiaire
251 - 5000 salariés
ETI
Grand groupe
> 5000 salariés
GG
Définition des types d'entreprises par taille
Utilisation des biocapteurs et des capteurs
Dans cette étude, on entend par biocapteur, un capteur intégrant une composante
biologique. En anglais le terme « biosensor » s’applique également pour désigner les
capteurs qui permettent de mesurer un paramètre biologique.
L’utilisation des biocapteurs dans le domaine de la santé est aujourd’hui quasi exclusivement
limitée à la mesure du taux de glycémie (95%). Ce type de dispositifs est principalement
développé par des sociétés pharmaceutiques et/ou de dispositifs médicaux. C’est en effet le
segment où les grands groupes pharmaceutiques sont les plus impliqués. Cela correspond
aux observations mentionnées dans l’état de l’art de l’étude.
L’utilisation des capteurs est beaucoup plus variée mais se limite principalement à deux ALD
en termes d’applications pour le suivi des maladies chroniques : les troubles cardiaques et
les troubles respiratoires. En effet on dénombre respectivement 32 et 24 entreprises
développant des produits pour ces deux ALD.
Type de Bio Signal
Type de capteur
Donnée mesurée
ECG
Electrodes de peau/torse
Activité électrique du cœur
Tension (systolique et
diastolique)
Oscillomètre
Force exercée par le sang
sur les vaisseaux
Taux respiratoire
Capteur Piézoélectrique
Nombre d’inspirations et
d’expirations par minute
Saturation en oxygène
Oxymètre de pouls
Taux d’oxygène dans le
sang
Pouls
Capteur optique/ Electrodes
Fréquence de battements
cardiaques
Glucose sanguin
Biocapteur : glucomètre
Taux de glucose dans le
sang
EMG
Electrodes de peau
Activité électrique des
muscles
EEG
Electrodes
Activité électrique spontanée
du cerveau
Mouvements
Accéléromètre, gyromètre
Forces d’accélération dans
l’espace 3D
Température
Thermomètre (technologies
multiples)
Type de capteurs et de signaux