Übertragung dynamischer MRT-Daten von gesunden Probanden auf einen In-vitro-Schlucksimulator (SWALL-E)

Das Schlucken ist ein komplexer Vorgang, der eine sehr feine Synchronisation des Pharyngo-Larynx mit der Atmung beinhaltet, unter der Kontrolle des zentralen Nervensystems und zahlreicher peripherer Effektoren. Jede Funktionsstörung kann zu Aspiration führen, einer Quelle von Morbidität und Mortalität.

Diese Dysfunktionen des Aerodigestivtraktes betreffen eine beträchtliche Anzahl von Patienten mit mehreren Ätiologien: Plattenepithelkarzinom des oberen Aerodigestivtraktes, periphere oder zentrale neurologische Dysfunktionen, neurochirurgische oder neurovaskuläre Ursachen, geriatrische Pathologien und Komplikationen auf der Intensivstation.

Aspirationspneumopathie ist die schwerste Komplikation, die zum Tod führen kann. Jahrzehntelang wurden nur Techniken wie Tracheotomie oder enterale Ernährung (nasogastrale Sonde/Gastrostomiesonde) mit oder ohne Logopädie vorgeschlagen, um diesem Problem zu begegnen. Diese invasiven Behandlungen bleiben symptomatisch. Diese Behandlungen umgehen die pharyngolaryngeale Dysfunktion, ohne sie zu beheben, und verändern dennoch die Lebensqualität der Patienten erheblich.

Im Jahr 2012 zeigte eine erste weltweite klinische Studie (veröffentlicht im NEJM) an 6 Patienten, die vom HNO-Team in Straßburg durchgeführt wurde, eine Verbesserung der Lebensqualität von Patienten, die sich einer totalen Laryngektomie unterzogen hatten, indem sie die Platzierung eines Titans vorschlug Kehlkopfimplantat, das mit einer oberen Klappe ausgestattet ist. Diese Strategie zielt darauf ab, die Aspiration von Nahrung zu vermeiden, während eine normale Atmung ermöglicht wird. Obwohl diese Technik nicht alle Probleme löste (die anhaltende falsche Ernährung), ermöglichte diese Studie eine konzeptionelle Änderung des Versuchs, Schluckprobleme durch die Einführung von pharyngolaryngealen Implantaten zu lösen.

Letzteres bleibt eine Herausforderung, aber klinische Versuche mit Implantaten mit funktionierender Klappe, die nach der Entfernung des Kehlkopfes oder an einem bestehenden, aber dysfunktionalen Kehlkopf durchgeführt werden, haben die Unteilbarkeit des Pharynx-Kehlkopf-Paares bei der Suche nach dauerhaften Lösungen gezeigt.

Dieser physiologische Vorgang kann bildgebend untersucht werden. Die Videofluoroskopie ist die Referenzmethode, die eine dynamische Untersuchung des Schluckens ermöglicht. Es erlaubt jedoch keine Untersuchung der Weichteilbewegung und setzt den Patienten wiederholter Bestrahlung aus. In letzter Zeit hat die MRT ihre Fähigkeit gezeigt, die gesamten pharyngolaryngealen Strukturen während des Schluckvorgangs genau und dynamisch darzustellen.

Um das Verständnis und die Lösung von Schluckstörungen zu verbessern, wurde zunächst von PROTIP MEDICAL (SWALL-E) eine einzigartige Roboterplattform entwickelt, die aus einem dynamischen Silikonskelett besteht, das die Komplexität des Pharyngolarynx nachbildet. Dies ist Gegenstand eines französischen Patents, das an die HUS-Universitätskliniken Straßburg übertragen wurde.

Ziel dieser Studie ist es, diese Plattform mit dynamischen MRT-Daten bei gesunden Probanden zu korrelieren und zu kalibrieren, indem die Bewegung der verschiedenen anatomischen Strukturen des Pharyngolarynx während Schluckbewegungen untersucht wird (Geschwindigkeit, Amplitude und Synchronisation der Pharyngolarynx-Bewegungen).

Die sofortige Anwendung von SWALL-E nach Kalibrierung und Validierung wird: i) die Reproduktion eines physiologischen Schluckmechanismus ermöglichen; ii) eine pathologische und personalisierte Simulation von Schluckstörungen in vitro zu ermöglichen; iii) das Design von Implantaten ermöglichen, die durch 3D-Druck hergestellt werden, und ihre Wirksamkeit vor der Implantation zu analysieren; iv) parallel und falls erforderlich die Rheologie der Nahrungsboli zu modifizieren und so zu einer signifikanten globalen Verbesserung für den Patienten beizutragen.

Somit zielt diese in ihrer Konzeption einzigartige Plattform nicht nur darauf ab, eine Diagnose der spezifischen Pathologie des Patienten zu stellen, sondern zielt auch auf eine personalisierte, an den Patienten angepasste Behandlung ab, die es bisher nicht gab.

In der Tat sind die diagnostischen Methoden zahlreich (Nasofibroskopie, Schlucktransit, Videofluoroskopie, Untersuchung von Schluckgeräuschen durch akustische Signale, Schluckcinetigraphie...), die Behandlungen sind jedoch seit Jahrzehnten identisch (Logopädie) und nicht zielgerichtet (Rachenstimulation). ), trotz der Tatsache, dass jeder Patient eine spezifische Pathologie aufweist, die unter einer "universellen" Behandlung schwer zu vereinen ist.