Une équipe de recherche conjointe de l'Université de Lanzhou et de l'Académie chinoise des sciences a publié dans la revue internationale ACS Sensors une méthode permettant de détecter les anomalies du mouvement de l'articulation temporo-mandibulaire (ATM, l'articulation reliant la mandibule au crâne) à l'aide d'un capteur en forme d'écouteur inséré dans l'oreille. Les troubles de l'articulation temporo-mandibulaire sont évalués à partir de l'anamnèse des symptômes et de l'examen clinique, complétés par une imagerie médicale si nécessaire. L'équipe de recherche a effectué une classification préliminaire des signaux recueillis par le capteur à l'aide d'un modèle d'intelligence artificielle, rapportant une précision de 91,7 %. Ce chiffre ne représente pas une performance diagnostique définitive en pratique clinique courante.
Mesurer la pression exercée sur la paroi interne de l'oreille
L'articulation temporo-mandibulaire est directement adjacente à la paroi antérieure du conduit auditif externe (le canal reliant l'entrée de l'oreille au tympan). Lorsque la mandibule bouge (en ouvrant la bouche ou en mâchant), cette pression se transmet directement à la paroi antérieure du conduit auditif. L'équipe de recherche a exploité ce principe : elle a réduit de l'oxyde de graphène pour fabriquer un matériau poreux (aérogel de rGO), l'a transformé en capteur piézorésistif, puis l'a assemblé sous la forme d'un écouteur destiné à être inséré dans l'oreille. Un capteur piézorésistif est un matériau dont la résistance électrique varie selon l'intensité de la pression exercée ; cette variation de résistance est mesurée pour convertir en valeurs numériques l'intensité et la vitesse de la pression.
Ce capteur a détecté des variations de pression aussi infimes que 14,5 pascals (Pa). Sa vitesse de réponse était rapide, à 0,064 seconde, et ses performances sont restées stables après 1 000 cycles de pression-relâchement. Il était suffisamment sensible pour distinguer des mouvements faciaux subtils comme la déglutition ou l'ouverture de la bouche. L'équipe a ensuite entraîné un modèle d'intelligence artificielle de type machine à vecteurs de support (SVM) sur les signaux ainsi recueillis, afin qu'il apprenne à distinguer les schémas de signal correspondant à des mouvements mandibulaires normaux de ceux correspondant à des mouvements anormaux.
Peut-il remplacer la palpation et l'imagerie médicale ?
Les méthodes existantes pour évaluer les troubles de l'articulation temporo-mandibulaire reposaient sur la palpation, par laquelle le dentiste appuie manuellement sur la zone articulaire pour détecter des bruits ou une douleur, et sur l'imagerie médicale par IRM ou tomodensitométrie à faisceau conique (une radiographie tridimensionnelle permettant d'imager la mâchoire en volume). La palpation dépend de la sensibilité tactile de l'examinateur et peut donc varier d'une personne à l'autre ; la tomodensitométrie à faisceau conique implique une exposition aux radiations, et si l'IRM n'utilise pas de rayonnement ionisant, elle nécessite de prendre en compte le coût et la durée de l'examen.
Les tentatives de détection mécanique du mouvement de l'articulation temporo-mandibulaire ne sont pas nouvelles en soi. L'analyse des vibrations articulaires (JVA), qui enregistre à l'aide d'un microphone fixé sur la peau les sons vibratoires émis par l'articulation, est utilisée depuis les années 1990. Mais une revue de 2013 regroupant 15 études sur le sujet a conclu que les preuves étayant sa fiabilité diagnostique étaient insuffisantes. Ce nouveau capteur repose sur une approche différente : au lieu du son, il mesure directement la déformation physique de la paroi du conduit auditif. L'équipe de recherche a observé des schémas de signal distincts chez les personnes ayant un mouvement mandibulaire normal et chez celles présentant des anomalies. Ces résultats concordaient également avec l'évaluation clinique et les observations de la structure osseuse obtenues par tomodensitométrie à faisceau conique.
Encore au stade expérimental
Cette étude est une recherche préliminaire menée sur un petit nombre de volontaires ; il ne s'agit pas d'un test diagnostique définitif, mais d'un outil de dépistage proposé pour repérer en amont d'éventuelles anomalies. La précision de 91,7 % elle-même n'a été obtenue qu'au sein de l'effectif ayant participé à cette étude, et une validation sur un plus grand nombre de personnes reste nécessaire.
Les anomalies de l'articulation temporo-mandibulaire s'accompagnent souvent du bruxisme, l'habitude de grincer des dents. Si une approche utilisant une gouttière vibrante pour réduire la durée du bruxisme relève d'un traitement agissant directement sur une mâchoire et des dents déjà soumises au grincement, cette nouvelle technologie relève plutôt du diagnostic et du dépistage, en identifiant d'abord la manière dont l'articulation temporo-mandibulaire se déplace.
Cette étude montre qu'il est possible de vérifier objectivement, par de simples valeurs numériques, le mouvement de l'articulation temporo-mandibulaire, simplement en insérant un capteur dans l'oreille, sans palpation ni imagerie médicale. Une production à grande échelle et une application clinique nécessiteront des validations supplémentaires, mais cette étude a le mérite de proposer un nouveau principe de mesure : mesurer directement la déformation par pression plutôt que d'écouter des vibrations.