Trasposizione dei dati della risonanza magnetica dinamica da soggetti sani a un simulatore di deglutizione in vitro (SWALL-E)

La deglutizione è un processo complesso, che comporta una sincronizzazione molto fine della faringo-laringe, con la respirazione, sotto il controllo del sistema nervoso centrale e numerosi effettori periferici. Qualsiasi disfunzione può portare all'aspirazione una fonte di morbilità e mortalità.

Queste disfunzioni del tratto aerodigestivo colpiscono un numero considerevole di pazienti con molteplici eziologie: carcinoma a cellule squamose del tratto aerodigestivo superiore, disfunzioni neurologiche periferiche o centrali, cause neurochirurgiche o neurovascolari, patologie geriatriche e complicanze in terapia intensiva.

La pneumopatia da aspirazione è la complicanza più grave, che può portare alla morte. Per decenni sono state proposte solo tecniche come la tracheotomia o l'alimentazione enterale (sonda nasogastrica/gastrostomia), associate o meno alla logopedia, per contrastare questo problema. Questi trattamenti invasivi rimangono sintomatici. Questi trattamenti bypassano la disfunzione faringolaringea senza risolverla e alterano comunque in modo significativo la qualità della vita dei pazienti.

Nel 2012, un primo studio clinico mondiale (pubblicato sul NEJM) basato su 6 pazienti, condotto dal team ORL di Strasburgo, ha dimostrato un miglioramento della qualità della vita dei pazienti sottoposti a laringectomia totale, proponendo il posizionamento di una protesi in titanio impianto laringeo dotato di valvola superiore. Questa strategia intendeva evitare l'aspirazione di cibo che glielo permetteva di respirare normalmente. Sebbene questa tecnica non abbia risolto tutti i problemi (la persistenza del cibo nella direzione sbagliata), questo studio ha consentito un cambiamento concettuale nel tentativo di risolvere i problemi di deglutizione mediante l'introduzione di impianti faringolaringei.

Quest'ultima rimane una sfida, ma sperimentazioni cliniche di impianti con valvola funzionale effettuati dopo l'asportazione della laringe o su una laringe esistente ma disfunzionale hanno dimostrato l'indivisibilità della coppia faringe-laringe nella ricerca di soluzioni permanenti.

Questo processo fisiologico può essere studiato con l'imaging. La videofluoroscopia è il metodo di riferimento che consente uno studio dinamico della deglutizione. Tuttavia, non consente lo studio del movimento dei tessuti molli ed espone il paziente a ripetute irradiazioni. Recentemente, la risonanza magnetica ha dimostrato la sua capacità di visualizzare le intere strutture faringolaringee in modo accurato e dinamico durante il processo di deglutizione.

Per migliorare la comprensione e la risoluzione dei disturbi della deglutizione, PROTIP MEDICAL (SWALL-E) ha inizialmente sviluppato una piattaforma robotica unica, costituita da uno scheletro dinamico in silicone che riproduce la complessità della faringolaringe. Questo è l'oggetto di un brevetto francese, trasferito agli Ospedali Universitari HUS di Strasburgo.

Lo scopo di questo studio è quello di correlare e calibrare questa piattaforma con i dati di risonanza magnetica dinamica in soggetti sani, studiando il movimento delle diverse strutture anatomiche della faringolaringe durante i movimenti di deglutizione (velocità, ampiezza e sincronizzazione dei movimenti della faringolaringe).

L'immediata applicazione di SWALL-E, previa calibrazione e validazione, consentirà: i) la riproduzione di un meccanismo fisiologico di deglutizione; ii) consentire di produrre una simulazione patologica e personalizzata dei disturbi della deglutizione in vitro; iii) consentire la progettazione di impianti prodotti dalla stampa 3D e analizzarne l'efficacia prima dell'impianto; iv) modificare parallelamente e se necessario la reologia dei boli alimentari, contribuendo così ad un significativo miglioramento globale per il paziente.

Pertanto, questa piattaforma, unica nella sua concezione, mira non solo a fare una diagnosi della patologia specifica del paziente, ma mira anche a una gestione personalizzata adattata al paziente, finora inesistente.

Infatti, se le metodiche diagnostiche sono numerose (nasofibroscopia, transito deglutitorio, videofluoroscopia, studio dei rumori della deglutizione tramite segnali acustici, cinetigrafia della deglutizione...), le cure sono rimaste identiche da decenni (logopedia), e non sono mirate (stimolazione faringea ), nonostante ogni paziente presenti una patologia specifica difficilmente riconducibile ad un trattamento “universale”.