Magnetsensorvalidierung hämodynamischer nicht-invasiver Druckmessungen während der Herzkatheterisierung (CapMag)

Von den 1 % der Lebendgeborenen mit angeborenen Herzfehlern haben 20 % eine komplexe angeborene Herzkrankheit (KHK). Ihre anfänglich niedrige Lebenserwartung verbessert sich aufgrund von Fortschritten in der Diagnostik, Nachsorge und Therapie, insbesondere im chirurgischen Bereich, stetig. Die Zahl der Kinder, die die Neugeborenenperiode überleben, wird immer größer und die Zahl der Menschen, die das Erwachsenenalter erreichen, übersteigt in den letzten drei Jahren sogar die der Kinder, eine Zahl, die erwachsene Kardiologen in Schwierigkeiten bringt, da sie nur wenig über den natürlichen Verlauf dieser Pathologien wissen. Tatsächlich ist es schwierig, eine frühe Dekompensation oder Verschlechterung der Herzfunktion vorherzusagen oder zu diagnostizieren, insbesondere bei Patienten, die die Funktion des rechten Herzens beeinträchtigen, da die üblichen funktionellen Untersuchungsparameter aufgrund der anatomischen und hämodynamischen Besonderheiten dieser KHK nicht sehr empfindlich sind. Tatsächlich ist die Dysfunktion der ventrikulären Funktion fortschreitend und diese Patienten bleiben lange Zeit asymptomatisch und dekompensieren dann plötzlich. Die späten Symptome und die anatomischen Schwierigkeiten bei der Anpassung paraklinischer Kriterien für morphologisch normale Herzen erklären ihre schwierige Interpretation und eine Verzögerung bei der Behandlung. Die derzeitige Bewertung dieser KHK, die Ultraschallbildgebung oder sogar MRT oder Herz-CT und Belastungstests kombiniert, ist aufgrund der anatomisch-geometrischen Komplexität dieser Herzerkrankungen häufig hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit fehlerhaft.

Daher wäre die Entwicklung eines nicht-invasiven jugularvenösen Drucksensors, der die hämodynamische Funktion des rechten Herzens widerspiegelt, für den Kliniker, der für die Nachsorge von Patienten mit KHK verantwortlich ist, sehr nützlich, um ein Defizit im rechten Herzen frühzeitig zu erkennen ventrikuläre Funktion.

F. Terki und H. Tran vom DynaCar-Team „Dynamik kardialer Kopplungen“ des Labors für Physiologie und Experimentelle Medizin (PhyMedExp) haben in Zusammenarbeit mit dem Labor für Koordinationschemie LCC des CNRS von Toulouse ein innovatives medizinisches Erkennungsgerät entwickelt ( A. Bousseksou) und der Firma eV-technologies (S. Wane und H. Tran), die es ermöglichen, diesen jugularvenösen Druck durch einfache Apposition dieses Drucks auf die Vene zu messen. Neben dem Sensor wird ein kleiner Magnet von 1 cm x 1 cm angebracht. Das sehr schwache Magnetfeld dieses Magneten (0,02 Tesla) erzeugt eine Spannung an den Anschlüssen des direkt daneben platzierten Mikrosensors. Diese Spannung spiegelt die Druckkraft wider, die mit dem im Herz-Kreislauf-Netzwerk zirkulierenden Blutfluss zusammenhängt, und liefert durch magnetische Messungen Informationen über den Herzschlag. Der Magnet und der Mikrosensor sind in einem Kunststoffträger von 3 x 1 cm eingekapselt und an einem flexiblen Armband befestigt, das am Hals befestigt werden kann.

Das Magnetfeld des verwendeten Magneten liegt in der Größenordnung des Kühlschrankmagneten (0,02 Tesla). Es ist daher nicht schädlich. Es ist 75-mal schwächer als das in der MRT verwendete (1,5T).

Dieses Gerät erfordert keine Kontrastmittel, kein Pflaster und kein Klebeprodukt und hat keinen direkten Kontakt mit der Haut.

Die vom Mikrochip (Mikrosensor) erfassten Signale werden dann über eine kabelgebundene USB-Verbindung an einen Tablet- oder Laptop-Computer übertragen. Ein zweiter Sensor wird über ein um das Handgelenk gelegtes Armband an der Arteria radialis positioniert. Somit wird gleichzeitig eine magnetische arterielle Messung aufgezeichnet.

Daher wird vorgeschlagen, dass dieser Magnetsensor, der an der Halsvene angebracht wird, die in den rechten Vorhof mündet, die gleiche Empfindlichkeit aufweist wie die blutige Messung des zentralvenösen Drucks. Zu diesem Zweck möchte das Forschungsteam in einer ersten Studie während einer Rechtskatheterisierung die Blutvenendruckkurve, die als Referenzmethode dient, mit derjenigen vergleichen, die der innovative Magnetsensor ermittelt. Tatsächlich muss vor der Bewertung des Interesses dieses medizinischen Geräts an Patienten mit einer Funktionsstörung der Herzpumpe die Empfindlichkeit der Messungen validiert werden, die bei Probanden erhalten wurden, die während ihrer Nachsorge von einer invasiven hämodynamischen Bewertung profitieren werden, was uns dies ermöglichen wird eine Referenzmessung durchführen.

Die in dieser Studie vorgeschlagene Technologie ist völlig innovativ. Es basiert auf der Messung des Magnetfelds, das die Blutflüssigkeit während ihrer Passage durch ein Gefäß erzeugt und das von einem auf der Haut angebrachten Mikrosensor erfasst wird. Obwohl der Aufbau und das Messprinzip für diese Studie völlig innovativ sind, konnte magnetische Ultrasensitivität nachgewiesen werden. Die Validierung der Empfindlichkeit dieser Sensoren zur nicht-invasiven Erkennung von Schwankungen des Venendrucks an der Halsvene wird die zukünftige Entwicklung nicht-invasiver „intelligenter Miniaturgeräte“ mit sehr geringem Energieverbrauch (80 Mikrowatt) und einem damit verbundenen hohen frühen prognostischen Wert ermöglichen zur Rechtsherzinsuffizienz, wodurch die Überwachung und Neubewertung des therapeutischen Managements von Patienten mit KHK verbessert werden kann. Diese Geräte werden in Okzitanien entwickelt, charakterisiert, getestet und eingesetzt. Die Synergie zwischen akademischen (Universität Montpellier, CNRS Toulouse, INSERM, CHUM) und industriellen (eV-Technologies) Akteuren wird sicherstellen, dass die gesamte Wertschöpfungskette von der Entwicklung der Mikrosensoren bis zur Beschleunigung ihrer Valorisierung und des Technologietransfers verankert wird Okzitanien.