Magnetisk sensorvalidering af hæmodynamiske ikke-invasive målinger tryk under hjertekateterisering (CapMag)

Blandt de 1 % af de levende fødte med medfødt hjertesygdom har 20 % kompleks medfødt hjertesygdom (CHD). Deres forventede levetid, som oprindeligt var lav, forbedres konstant på grund af diagnostiske, opfølgnings- og terapeutiske fremskridt, især kirurgiske. Den pædiatriske befolkning, der overlever neonatalperioden, er i stigende grad høj, og antallet af mennesker, der når voksenalderen, har endda oversteget den pædiatriske befolkning i de sidste 3 år, et antal, der sætter voksne kardiologer i vanskeligheder, da de har ringe viden om disse patologiers naturlige historie. Det er faktisk vanskeligt at forudsige eller diagnosticere tidlig dekompensation eller forringelse af hjertefunktionen, især for dem, der påvirker højre hjertefunktion, fordi de anatomiske og hæmodynamiske egenskaber ved disse CHD'er gør de sædvanlige funktionelle udforskningsparametre ikke særlig følsomme. Den dysfunktion af ventrikulær funktion er faktisk progressiv, og disse patienter forbliver asymptomatiske i lang tid og dekompenserer derefter pludseligt. De sene symptomer og den anatomiske vanskelighed med at tilpasse parakliniske kriterier, der anvendes til morfologisk normale hjerter, forklarer deres vanskelige fortolkning og en forsinkelse i behandlingen. Den nuværende evaluering af disse CHDs, der kombinerer ultralydsbilleddannelse eller endda MRI eller hjerte-CT og stresstest er ofte mangelfuld med hensyn til deres følsomhed på grund af den anatomiske geometriske kompleksitet af disse hjertesygdomme.

Udviklingen af ​​en ikke-invasiv jugulær venøs tryksensor, der afspejler det højre hjertes hæmodynamiske funktion, ville være meget nyttig for den kliniker, der er ansvarlig for opfølgningen af ​​patienter med CHD, for tidligt at opdage et underskud i højre hjerte. ventrikulær funktion.

F. Terki og H. Tran fra DynaCar-teamet "Dynamics of cardiac couplings" fra Laboratory of Physiology Experimental Medicine (PhyMedExp) har udviklet et innovativt medicinsk detektionsudstyr i samarbejde med Laboratory of Coordination Chemistry LCC under CNRS i Toulouse ( EN. Bousseksou) og virksomheden eV-technologies (S. Wane og H. Tran), hvilket gør det muligt at måle dette halsvenetryk ved simpel anbringelse af denne på venen. En lille magnet på 1cm X 1cm er placeret ved siden af ​​sensoren. Det meget svage magnetfelt på denne magnet (0,02 Tesla) vil generere en spænding ved terminalerne på mikrosensoren placeret lige ved siden af. Denne spænding vil afspejle trykkraften relateret til blodstrømmen, der cirkulerer i det kardiovaskulære netværk og give information om hjerteslag ved magnetiske målinger. Magneten og mikrosensoren er indkapslet i en plastikstøtte på 3cm X1 cm og klippet på et fleksibelt armbånd, der kan fastgøres til halsen.

Magnetfeltet på den anvendte magnet er af størrelsesordenen for køleskabsmagneterne (0,02 Tesla). Det er derfor ikke skadeligt. Det er 75 gange svagere end det, der bruges ved MR (1,5T).

Denne enhed kræver ikke brug af kontrastmidler, ingen plaster og intet klæbende produkt og er uden direkte kontakt med huden.

De signaler, der registreres af mikrochippen (mikrosensor), overføres derefter til en tablet eller bærbar computer via en kablet USB-forbindelse. En anden sensor vil blive placeret på den radiale arterie gennem et armbånd placeret rundt om håndleddet. Således vil en magnetisk arteriel måling blive registreret samtidigt.

Det foreslås derfor, at denne magnetiske sensor, fastgjort til halsvenen, som munder ud i højre atrium, har samme følsomhed som den blodige måling af centralt venetryk. Til det formål ønsker forskerholdet i en første undersøgelse under en højrekateterisering at sammenligne blodvenetrykkurven, som er referencemetoden, med den, der opnås af den innovative magnetiske sensor. Inden man vurderer interessen for dette medicinske udstyr på patienter med en dysfunktion af hjertepumpen, skal følsomheden af ​​målinger opnået hos forsøgspersoner, som vil drage fordel af en invasiv hæmodynamisk evaluering under deres opfølgning, valideres, hvilket vil give os mulighed for at få en referencemåling.

Den teknologi, der foreslås i denne undersøgelse, er fuldstændig innovativ. Den er baseret på måling af det magnetiske felt, der genereres af blodvæsken under dens passage i et kar, som detekteres af en mikrosensor placeret på huden. Selvom strukturen og måleprincippet er helt nyskabende for denne undersøgelse, er magnetisk ultrafølsomhed blevet demonstreret. Validering af disse sensorers følsomhed til ikke-invasivt at detektere variationer i venetrykket ved halsvenen vil muliggøre den fremtidige udvikling af ikke-invasive miniature 'smart-enheder' med meget lavt energiforbrug (80 mikroWatt) og høj tidlig prognostisk værdi i forhold til til højre hjerteinsufficiens, hvilket muliggør forfining af overvågning og re-evaluering af terapeutisk behandling af patienter med CHD. Disse enheder vil blive udviklet, karakteriseret, testet og implementeret i Occitanien. Synergien mellem akademiske (University of Montpellier, CNRS Toulouse, INSERM, CHUM) og industrielle (eV-Technologies) aktører vil sikre, at hele værdikæden fra udviklingen af ​​mikrosensorerne til accelerationen af ​​deres valorisering og teknologioverførsel vil være forankret i Occitanie.