Omzetting van dynamische MRI-gegevens van gezonde proefpersonen naar een in vitro sliksimulator (SWALL-E)

Slikken is een complex proces, waarbij een zeer fijne synchronisatie van de faryngo-larynx met de ademhaling betrokken is, onder controle van het centrale zenuwstelsel en talrijke perifere effectoren. Elke disfunctie kan leiden tot aspiratie, een bron van morbiditeit en mortaliteit.

Deze disfuncties van het spijsverteringskanaal treffen een aanzienlijk aantal patiënten met meerdere etiologieën: plaveiselcelcarcinoom van het bovenste spijsverteringskanaal, perifere of centrale neurologische disfuncties, neurochirurgische of neurovasculaire oorzaken, geriatrische pathologieën en complicaties op de intensive care.

Aspiratiepneumopathie is de ernstigste complicatie, die tot de dood kan leiden. Decennia lang zijn alleen technieken zoals tracheotomie of enterale voeding (neus-maagsonde/gastrostomie-sonde), al dan niet geassocieerd met logopedie, voorgesteld om dit probleem tegen te gaan. Deze invasieve behandelingen blijven symptomatisch. Deze behandelingen omzeilen de faryngolaryngeale disfunctie zonder deze op te lossen en veranderen de kwaliteit van leven van de patiënt nog steeds aanzienlijk.

In 2012 toonde een eerste wereldwijde klinische studie (gepubliceerd in de NEJM) op basis van 6 patiënten, uitgevoerd door het KNO-team in Straatsburg, een verbetering aan in de kwaliteit van leven van patiënten die een totale laryngectomie hadden ondergaan, door de plaatsing van een titanium larynximplantaat uitgerust met een bovenste klep. Deze strategie was bedoeld om aspiratie van voedsel te voorkomen, terwijl een normale ademhaling mogelijk was. Hoewel deze techniek niet alle problemen oploste (de persistentie van voedsel dat de verkeerde kant op gaat), maakte deze studie een conceptuele verandering mogelijk in de poging om slikproblemen op te lossen door de introductie van faryngolaryngeale implantaten.

Dit laatste blijft een uitdaging, maar klinische proeven met implantaten met een functionele klep na verwijdering van het strottenhoofd of op een bestaand maar disfunctioneel strottenhoofd hebben de ondeelbaarheid van het farynx-larynx-paar aangetoond in de zoektocht naar permanente oplossingen.

Dit fysiologische proces kan worden bestudeerd met beeldvorming. Videofluoroscopie is de referentiemethode die een dynamische studie van het slikken mogelijk maakt. Het staat echter de studie van de beweging van zacht weefsel niet toe en stelt de patiënt bloot aan herhaalde bestraling. Onlangs heeft MRI zijn vermogen getoond om de volledige faryngolaryngeale structuren nauwkeurig en dynamisch te visualiseren tijdens het slikproces.

Om het begrip en de oplossing van slikstoornissen te verbeteren, werd aanvankelijk een uniek robotplatform ontwikkeld, bestaande uit een dynamisch siliconenskelet dat de complexiteit van de faryngolarynx reproduceert, door PROTIP MEDICAL (SWALL-E). Dit is het voorwerp van een Frans patent, overgedragen aan de HUS Universitaire Ziekenhuizen van Straatsburg.

Het doel van deze studie is om dit platform te correleren en te kalibreren met dynamische MRI-gegevens bij gezonde proefpersonen, door de beweging van de verschillende anatomische structuren van de faryngolarynx tijdens slikbewegingen te bestuderen (snelheid, amplitude en synchronisatie van de faryngolarynxbewegingen).

De onmiddellijke toepassing van SWALL-E, na kalibratie en validatie, zal: i) de reproductie van een fysiologisch slikmechanisme mogelijk maken; ii) het mogelijk maken om een ​​pathologische en gepersonaliseerde simulatie van slikstoornissen in vitro te produceren; iii) het ontwerp mogelijk maken van implantaten geproduceerd door 3D-printen, en hun effectiviteit analyseren vóór implantatie; iv) parallel en indien nodig de reologie van de voedselbolussen te wijzigen, en zo bij te dragen tot een significante globale verbetering voor de patiënt.

Dit platform, uniek in zijn concept, is dus niet alleen gericht op het stellen van een diagnose van de specifieke pathologie van de patiënt, maar ook op een gepersonaliseerd beheer aangepast aan de patiënt, dat tot nu toe niet bestond.

Hoewel de diagnostische methoden talrijk zijn (nasofibroscopy, sliktransit, videofluoroscopie, studie van slikgeluiden door akoestische signalen, slikcinetigrafie...), zijn de behandelingen al tientallen jaren identiek gebleven (logopedie) en niet gericht (faryngeale stimulatie). ), ondanks het feit dat elke patiënt een specifieke pathologie vertoont die moeilijk te herenigen is onder een "universele" behandeling.