Un dispositif d’intubation robotique souple, conçu spécifiquement pour les utilisateurs non experts, pourrait sauver des vies
Cet outil innovant, conçu spécifiquement pour les utilisateurs non experts, améliore l’accès aux voies respiratoires et augmente les chances de survie en cas d’urgence médicale critique.
Maintenir les voies aériennes ouvertes est une priorité essentielle en médecine d’urgence. Sans apport d’oxygène, les autres interventions d’urgence peuvent s’avérer inefficaces pour sauver la vie du patient. Cependant, créer ces voies aériennes par intubation endotrachéale est une tâche difficile pour des personnes hautement qualifiées, même dans les meilleures conditions. Sur le terrain et aux urgences, où chaque seconde compte, le personnel médical d’urgence est confronté à de nombreuses inconnues et à des conditions extrêmement difficiles qui réduisent ses chances de réussite.
Et si la réussite de l’intubation endotrachéale pouvait être moins tributaire de conditions idéales et de nombreuses années de formation spécialisée ? Dans un article publié dans la revue Science Translational Medicine , les chercheurs de l’UC Santa Barbara, David Haggerty et Elliot Hawkes, ainsi que leurs collaborateurs, présentent un dispositif robotique souple non électronique qui guide rapidement et de manière autonome un tube souple dans la trachée. Les premiers tests du dispositif auprès d’utilisateurs hautement qualifiés ont révélé un taux de réussite de 100 %, et un taux de réussite global de 96 % auprès des prestataires de soins préhospitaliers (ambulanciers et ambulanciers paramédicaux).
« Les outils d’intubation actuels nécessitent des connaissances anatomiques approfondies, une formation, des compétences et des conditions idéales pour être efficaces », a déclaré David Haggerty, récemment diplômé d’un doctorat de l’UC Santa Barbara et ancien chercheur au laboratoire du professeur de génie mécanique Elliot Hawkes.
La technologie actuelle exige que le secouriste visualise d’abord l’ouverture trachéale, puis dirige manuellement un tube à travers l’anatomie sinueuse des voies aériennes jusqu’à la trachée. La difficulté de cette procédure augmente en milieu préhospitalier en raison de divers facteurs, notamment un éclairage insuffisant et une position corporelle non idéale, ainsi que des risques de blessures et de présence de liquide dans les voies aériennes.
Ce projet est soutenu en partie par des fonds de la National Science Foundation
Des outils rigides à la robotique souple
L’un des principaux défis d’une intubation réussie réside dans le corps lui-même et dans les mécanismes qu’il a développés pour empêcher la pénétration d’aliments et de corps étrangers dans les poumons. L’épiglotte est un petit lambeau charnu qui se referme sur la trachée et guide les aliments et les liquides vers l’œsophage adjacent à chaque déglutition. La pratique conventionnelle exige généralement que le secouriste introduise un laryngoscope métallique au fond de la bouche, derrière la langue, afin de soulever l’épiglotte et de libérer la voie pour le passage du tube respiratoire.
Mais même avec l’épiglotte hors du chemin, le chemin que doit prendre le tube endotrachéal est tortueux, car il doit se courber vers l’avant du cou où se trouve la trachée, sinon l’air pourrait être délivré à l’estomac via l’œsophage, au lieu des poumons.
« Les outils traditionnels, que l’on pousse depuis la base, sont fondamentalement limités pour naviguer dans une anatomie délicate et tortueuse », explique Hawkes. « Ils doivent être relativement rigides pour pouvoir être poussés, et ne peuvent contourner les courbures qu’en déviant les tissus sensibles. »
Une illustration de la façon dont le dispositif d’intubation est utilisé
Le dispositif des chercheurs bouleverse ce paradigme grâce à un tube souple et gonflable qui se déforme depuis son extrémité. Appelé système d’intubation robotique souple (SRIS: Soft Robotic Intubation System), il est constitué d’un introducteur incurvé qui se glisse au fond de la gorge et s’arrête au niveau de l’œsophage. Une fois celui-ci en place, un tube souple prégonflé est enfilé dans l’introducteur et ressort près de son extrémité, à l’entrée de la trachée.
À mesure que l’utilisateur avance le tube, celui-ci se déforme depuis son extrémité, transportant un tube respiratoire souple à son entrée dans la trachée. « Ainsi, au lieu d’essayer de pousser ce tube et de le plier pour obtenir cette configuration complexe, nous pouvons simplement créer mécaniquement cette configuration complexe au fur et à mesure », explique Haggerty. Une fois la sonde endotrachéale arrivée à destination, l’utilisateur peut gonfler un ballonnet à son extrémité distale pour obturer l’ouverture et commencer la ventilation. L’introducteur peut être retiré, laissant le tube respiratoire en place.
L’introduction d’un tube souple et évolutif élimine les frottements avec les tissus environnants et minimise les blessures dues à une force excessive ou mal placée. Il s’adapte également automatiquement à son environnement, l’un des principaux avantages de la robotique souple. « Ce modèle évolutif prend naturellement en compte les variations mineures de positionnement, de taille, de forme ou de configuration anatomiques », explique Haggerty. De ce fait, les utilisateurs n’ont pas besoin de compétences approfondies ni d’une parfaite compréhension de l’environnement pour s’y déplacer.
Lors de tests sur mannequins et cadavres, le SRIS s’est avéré à la fois efficace et, surtout, rapide, avec un taux de réussite de 100 % pour une procédure de quelques secondes seulement pour les utilisateurs expérimentés. Pour les utilisateurs non expérimentés – cible principale de cette technologie –, une séance de formation de cinq minutes a suffi pour atteindre un taux de réussite de 87 % dès le premier essai, soit un taux de réussite global de 96 %, avec une durée de procédure nettement inférieure – 21 secondes contre 44 secondes – à celle de l’intubation par vidéo-laryngoscope de pointe.
La prochaine étape pour les chercheurs consiste à mener des essais cliniques afin d’obtenir l’autorisation de la Food and Drug Administration (FDA) pour une utilisation clinique. « Nous avons de bonnes raisons de croire à son efficacité, d’après les données, mais les cadavres ne disent pas « aïe » », a déclaré Haggerty. Ils doivent effectuer des tests supplémentaires pour vérifier la sécurité et l’efficacité du dispositif dans diverses voies respiratoires et conditions externes, a-t-il ajouté.
En cas de succès, ce dispositif pourrait bénéficier aux millions d’intubations d’urgence pratiquées chaque année aux États-Unis et trouver une application dans les soins médicaux militaires. À cela s’ajoute son potentiel à sauver des vies dans les populations du monde entier qui ont un accès limité, voire nul, aux services de santé essentiels.
https://news.ucsb.edu/2025/022019/ucsb-designed-soft-robot-intubation-device-could-save-lives