Validation par capteur magnétique des mesures hémodynamiques non invasives de pression pendant le cathétérisme cardiaque (CapMag)

Parmi les 1 % de naissances vivantes avec une cardiopathie congénitale, 20 % ont une cardiopathie congénitale complexe (CHD). Leur espérance de vie, initialement faible, ne cesse de s'améliorer grâce aux progrès diagnostiques, de suivi et thérapeutiques, notamment chirurgicaux. La population pédiatrique survivant à la période néonatale est de plus en plus importante et le nombre de personnes atteignant l'âge adulte dépasse même la population pédiatrique depuis 3 ans, un nombre qui met en difficulté les cardiologues adultes car ils connaissent peu l'histoire naturelle de ces pathologies. En effet, il est difficile de prédire ou de diagnostiquer une décompensation ou une détérioration précoce de la fonction cardiaque, notamment pour celles affectant la fonction cardiaque droite, car les particularités anatomiques et hémodynamiques de ces coronaropathies rendent peu sensibles les paramètres d'exploration fonctionnelle usuels. En effet, le dysfonctionnement de la fonction ventriculaire est progressif et ces patients restent longtemps asymptomatiques puis décompensent brutalement. Les symptômes tardifs et la difficulté anatomique à adapter les critères paracliniques utilisés pour les cœurs morphologiquement normaux expliquent leur interprétation difficile et un retard de prise en charge. L'évaluation actuelle de ces cardiopathies coronariennes associant échographie voire IRM ou scanner cardiaque et épreuve d'effort est souvent biaisée en termes de sensibilité, du fait de la complexité géométrique anatomique de ces cardiopathies.

Ainsi, la mise au point d'un capteur de pression veineuse jugulaire non invasif, reflétant la fonction hémodynamique du cœur droit, serait très utile au clinicien responsable du suivi des sujets atteints de coronaropathie, afin de détecter précocement un déficit en fonction ventriculaire.

F. Terki et H. Tran de l'équipe DynaCar "Dynamique des couplages cardiaques" du Laboratoire de Physiologie Médecine Expérimentale (PhyMedExp), ont développé un dispositif de détection médicale innovant en partenariat avec le Laboratoire de Chimie de Coordination LCC du CNRS de Toulouse ( UN. Bousseksou) et la société eV-technologies (S. Wane et H. Tran), permettant de mesurer cette pression veineuse jugulaire par simple apposition de celle-ci sur la veine. Un petit aimant de 1cm X 1cm est placé à côté du capteur. Le champ magnétique très faible de cet aimant (0,02 Tesla) va générer une tension aux bornes du micro-capteur placé juste à côté. Cette tension va refléter la force de pression liée au flux sanguin circulant dans le réseau cardiovasculaire et donner des informations sur le rythme cardiaque par des mesures magnétiques. L'aimant et le micro-capteur sont encapsulés dans un support plastique de 3cm X1 cm et clipsés sur un bracelet souple pouvant se fixer au cou.

Le champ magnétique de l'aimant utilisé est de l'ordre de grandeur de celui des aimants de réfrigérateur (0,02 Tesla). Il n'est donc pas nocif. Il est 75 fois plus faible que celui utilisé en IRM (1,5T).

Cet appareil ne nécessite pas l'utilisation d'agents de contraste, pas de patch et pas de produit adhésif et est sans contact direct avec la peau.

Les signaux détectés par la puce (microcapteur) sont ensuite transmis à une tablette ou un ordinateur portable via une connexion USB filaire. Un deuxième capteur sera positionné sur l'artère radiale par l'intermédiaire d'un bracelet placé autour du poignet. Ainsi une mesure artérielle magnétique sera simultanément enregistrée.

Il est donc proposé que ce capteur magnétique, apposé sur la veine jugulaire, qui se jette dans l'oreillette droite, ait la même sensibilité que la mesure sanglante de la pression veineuse centrale. Pour cela, dans une première étude, l'équipe de recherche souhaite comparer, lors d'un cathétérisme droit, la courbe de pression veineuse sanguine, qui est la méthode de référence, avec celle obtenue par le capteur magnétique innovant. En effet, avant d'évaluer l'intérêt de ce dispositif médical sur des patients présentant un dysfonctionnement de la pompe cardiaque, il faut valider la sensibilité des mesures obtenues chez des sujets qui bénéficieront d'une évaluation hémodynamique invasive lors de leur suivi, ce qui nous permettra de obtenir une mesure de référence.

La technologie proposée dans cette étude est totalement innovante. Elle repose sur la mesure du champ magnétique généré par le liquide sanguin lors de son passage dans un vaisseau, qui est détecté par un micro-capteur placé sur la peau. Bien que la structure et le principe de mesure soient totalement innovants pour cette étude, l'ultrasensibilité magnétique a été démontrée. La validation de la sensibilité de ces capteurs pour détecter de manière non invasive les variations de pression veineuse au niveau de la veine jugulaire permettra le développement futur de « dispositifs intelligents » miniatures non invasifs à très faible consommation d'énergie (80 microWatt) et à haute valeur pronostique précoce par rapport à à l'insuffisance cardiaque droite, permettant d'affiner le suivi et de réévaluer la prise en charge thérapeutique des patients atteints de coronaropathie. Ces dispositifs seront développés, caractérisés, testés et déployés en Occitanie. La synergie entre les acteurs académiques (Université de Montpellier, CNRS Toulouse, INSERM, CHUM) et industriels (eV-Technologies) assurera l'ancrage de toute la chaîne de valeur depuis le développement des microcapteurs jusqu'à l'accélération de leur valorisation et transfert de technologies. Occitanie.