Un implant à ultrasons expérimental pourrait aider à orienter les soins après une lésion de la moelle épinière
La rédaction ·
Des chercheurs étudient comment un dispositif d'interface neuronale ultrasonique, implanté temporairement au niveau de la lésion après une intervention chirurgicale, pourrait favoriser la convalescence et personnaliser les soins des personnes se remettant d'une lésion de la moelle épinière. Crédit : Ian Suk | Université Johns Hopkins
Une équipe d'ingénieurs et de chirurgiens de Johns Hopkins Medicine a publié sa première étude de validation de principe démontrant que l'implantation temporaire d'un minuscule dispositif à ultrasons au niveau d'une lésion de la moelle épinière est faisable, sûre et potentiellement utile. Ces résultats, qui marquent une étape intermédiaire préliminaire dans un processus de recherche en plusieurs phases visant à développer et à étudier l'utilisation clinique du dispositif, ont été publiés dans la revue Science Advances .
« Lorsque la biologie d'une lésion de la moelle épinière est locale, nos dispositifs devraient également être capables de suivre et de traiter la physiologie locale », explique Amir Manbachi, chercheur principal et professeur associé de neurochirurgie et de génie biomédical à la faculté de médecine de l'université Johns Hopkins.
Le dispositif que Manbachi et ses chercheurs ont développé et étudié, appelé Multimodal Ultrasound System for Injury Care (MUSIC) , est conçu pour améliorer le retour d'information sur ce qui se passe au niveau et autour du site de la blessure après une intervention chirurgicale et pour soutenir les décisions cliniques concernant les soins lorsqu'un patient se rétablit dans l'unité de soins intensifs.
Manbachi explique que l'objectif ultime du développement et de l'étude de ce dispositif est d'identifier un moyen de soutenir les personnes hospitalisées et de minimiser les risques de complications, telles qu'un accident vasculaire cérébral, la cécité ou une perte de contrôle des mouvements, auxquelles elles peuvent être confrontées lors de leur convalescence après une lésion de la moelle épinière.
Le système d'échographie multimodale pour les soins aux blessés (MUSIC) est un dispositif d'interface neuronale ultrasonique conçu, et actuellement à l'étude, pour sa capacité à être implanté temporairement au niveau d'une lésion de la moelle épinière après une intervention chirurgicale, afin de surveiller et de moduler le flux sanguin pendant la convalescence du patient en soins intensifs. Crédit : Ian Suk | Université Johns Hopkins
Imagerie en temps réel et échographie ciblée
Pour ce faire, l'appareil a été conçu pour servir également d'« IRM mobile », permettant ainsi d'éviter de déplacer les patients immobilisés dans les jours suivant leur rétablissement, tout en fournissant aux équipes médicales un retour d'information à la demande et selon les besoins, contrairement aux mesures ponctuelles.
Cet appareil possède une double fonction : l'échographie diagnostique (sonographie) et l'échographie thérapeutique (kinésithérapie) ;
La fonction de diagnostic et d'imagerie du dispositif fournit des informations en temps réel sur le flux sanguin et les modifications autour de la lésion médullaire. Elle permet également d'analyser d'autres paramètres, tels que le liquide céphalo-rachidien et son accumulation excessive, la réponse du patient au traitement médicamenteux et l'évolution de la situation en dehors de la zone lésée, ce qui peut donner des indications sur la qualité de la guérison. Ce type de détection en temps réel, dans les jours et les semaines suivant l'intervention chirurgicale, pourrait fournir un retour d'information immédiat aux équipes médicales et contribuer à personnaliser les décisions thérapeutiques.
L'échographie thérapeutique (également connue sous le nom d'échographie focalisée) est l'aspect le plus futuriste et exploratoire de l'appareil, qui a été étudié pour sa capacité potentielle à identifier et à répondre aux changements du flux sanguin au niveau et autour du site de la lésion (lorsque le flux sanguin dans les petits vaisseaux autour de la zone affectée chute en dessous ou au-dessus des niveaux acceptables).
Les premiers résultats obtenus chez les animaux orientent les recherches futures.
Ce dispositif à ultrasons, qui a reçu la désignation de dispositif révolutionnaire de la FDA en 2023, a la taille d'un petit pansement et peut être placé sur la moelle épinière au niveau de la lésion lors de l'intervention chirurgicale prévue après une lésion médullaire. Cette publication présente la première étude de validation de principe chez l'animal démontrant que le dispositif MUSIC peut être implanté temporairement et fournir un retour d'information en temps réel sur le flux sanguin et l'imagerie autour de la zone d'implantation.
« Le facteur temps est crucial pour la convalescence », affirme Nicholas Theodore, ancien neurochirurgien à Johns Hopkins et actuel professeur associé de médecine, qui a créé le dispositif avec Manbachi. « Cette recherche représente une convergence de multiples industries, disciplines et applications qui, nous en sommes convaincus, permettra d'affiner et de personnaliser les soins post-opératoires, ce qui pourrait améliorer l'état de santé des patients des mois, voire des années plus tard. »
Ces recherches font suite à des travaux antérieurs menés au sein du laboratoire d'innovation HEPIUS (Holistic Electrical, ultrasonic and Physiological Interventions Unburdening those with Spinal cord injury) de l'université Johns Hopkins. Elles permettront aux chercheurs de poursuivre l'étude des possibilités d'utilisation et d'optimisation du dispositif afin de recueillir des informations sur le flux sanguin, d'identifier les modifications tissulaires et rachidiennes et de surveiller d'autres activités se déroulant à proximité de la lésion. Ces résultats continueront d'être étudiés dans le cadre d'études précliniques.
L'équipe a conçu ce dispositif dans le but d'aider des personnes de tous âges et de tous horizons. Cela pourrait concerner aussi bien des soldats convalescents de blessures de guerre que des enfants ou des adultes victimes d'accidents de voiture graves, de chutes ou de blessures sportives. On estime à 18 000 le nombre de lésions médullaires survenant chaque année aux États-Unis, les accidents de la route étant la cause la plus fréquente.
En France, les données épidémiologiques estiment :
Prévalence (nombre total de personnes vivant avec une lésion médullaire) : environ 40 000 à 50 000 personnes (voire jusqu’à plus de 130 000 en incluant un plus large éventail de pathologies de la moelle selon certaines bases de données de l'Assurance Maladie).
Incidence (nombre de nouveaux cas par an) : environ 1 000 à 1 500 nouveaux cas par an (soit approximativement 19 à 20 nouveaux cas par million d'habitants chaque année).
Source : hopkinsmedicine.org