Magnetische sensorvalidatie van hemodynamische niet-invasieve metingen Druk tijdens hartkatheterisatie (CapMag)

Van de 1% levendgeborenen met een aangeboren hartaandoening heeft 20% een complexe aangeboren hartaandoening (CHZ). Hun levensverwachting, aanvankelijk laag, verbetert voortdurend dankzij diagnostische, follow-up en therapeutische vooruitgang, met name chirurgische. De pediatrische populatie die de neonatale periode overleeft, wordt steeds groter en het aantal mensen dat de volwassen leeftijd bereikt, is de afgelopen 3 jaar zelfs groter geweest dan de pediatrische populatie, een aantal dat volwassen cardiologen in moeilijkheden brengt omdat ze weinig kennis hebben van het natuurlijke beloop van deze pathologieën. Het is inderdaad moeilijk om vroege decompensatie of verslechtering van de hartfunctie te voorspellen of te diagnosticeren, vooral voor diegenen die de rechterhartfunctie aantasten, omdat de anatomische en hemodynamische bijzonderheden van deze CHD's de gebruikelijke functionele exploratieparameters niet erg gevoelig maken. De disfunctie van de ventriculaire functie is inderdaad progressief en deze patiënten blijven lange tijd asymptomatisch en decompenseren dan plotseling. De late symptomen en de anatomische moeilijkheid bij het aanpassen van paraklinische criteria die worden gebruikt voor morfologisch normale harten, verklaren hun moeilijke interpretatie en een vertraging in het beheer. De huidige evaluatie van deze CHD's die ultrasone beeldvorming of zelfs MRI of cardiale CT en stresstests combineren, is vaak gebrekkig wat betreft hun gevoeligheid, vanwege de anatomische geometrische complexiteit van deze hartaandoeningen.

De ontwikkeling van een niet-invasieve jugulaire veneuze druksensor, die de hemodynamische functie van het rechterhart weerspiegelt, zou dus zeer nuttig zijn voor de clinicus die verantwoordelijk is voor de follow-up van proefpersonen met CHD, om vroegtijdig een tekort in de rechterhartslagader op te sporen. ventriculaire functie.

F. Terki en H. Tran van het DynaCar-team "Dynamiek van cardiale koppelingen" van het Laboratorium voor Fysiologie Experimentele Geneeskunde (PhyMedExp), hebben een innovatief medisch detectieapparaat ontwikkeld in samenwerking met het Laboratorium voor Coördinatiechemie LCC van het CNRS van Toulouse ( A. Bousseksou) en het bedrijf eV-technologies (S. Wane en H. Tran), waardoor deze jugulaire veneuze druk kan worden gemeten door deze eenvoudig op de ader te plaatsen. Een kleine magneet van 1cm X 1cm wordt naast de sensor geplaatst. Het zeer zwakke magnetische veld van deze magneet (0,02 Tesla) zal een spanning opwekken op de aansluitingen van de microsensor die er net naast is geplaatst. Deze spanning weerspiegelt de drukkracht gerelateerd aan de bloedstroom die in het cardiovasculaire netwerk circuleert en geeft informatie over de hartslag door magnetische metingen. De magneet en de microsensor zijn ingekapseld in een plastic houder van 3 cm x 1 cm en vastgeklikt op een flexibele armband die aan de nek kan worden bevestigd.

Het magnetisch veld van de gebruikte magneet is in de orde van grootte van dat van de koelkastmagneten (0,02 Tesla). Het is dus niet schadelijk. Het is 75 keer zwakker dan dat gebruikt in MRI (1.5T).

Dit apparaat vereist geen gebruik van contrastmiddelen, geen pleister en geen kleefmiddel en is zonder direct contact met de huid.

De door de microchip (microsensor) gedetecteerde signalen worden vervolgens via een bekabelde USB-verbinding naar een tablet of laptop gestuurd. Een tweede sensor wordt op de radiale slagader geplaatst door middel van een armband die om de pols wordt geplaatst. Zo wordt gelijktijdig een magnetische arteriële meting geregistreerd.

Daarom wordt voorgesteld dat deze magnetische sensor, bevestigd aan de halsader, die uitmondt in het rechter atrium, dezelfde gevoeligheid heeft als de bloedige meting van de centrale veneuze druk. Daartoe wil het onderzoeksteam in een eerste studie, tijdens een rechterkatheterisatie, de bloedveneuze drukcurve, die de referentiemethode is, vergelijken met die verkregen door de innovatieve magnetische sensor. Alvorens het belang van dit medische hulpmiddel voor patiënten met een disfunctie van de hartpomp te evalueren, moet de gevoeligheid van de metingen die worden verkregen bij proefpersonen die tijdens hun follow-up baat zullen hebben bij een invasieve hemodynamische evaluatie, worden gevalideerd, wat ons in staat zal stellen een referentiemeting verkrijgen.

De technologie die in deze studie wordt voorgesteld, is totaal vernieuwend. Het is gebaseerd op de meting van het magnetische veld dat wordt gegenereerd door de bloedvloeistof tijdens zijn passage in een vat, dat wordt gedetecteerd door een microsensor die op de huid wordt geplaatst. Hoewel de structuur en het meetprincipe volledig vernieuwend zijn voor deze studie, is magnetische ultrasensitiviteit aangetoond. Validatie van de gevoeligheid van deze sensoren om op niet-invasieve wijze variaties in de veneuze druk in de halsader te detecteren, zal de toekomstige ontwikkeling mogelijk maken van niet-invasieve miniatuur 'slimme apparaten' met een zeer laag energieverbruik (80 microWatt) en een hoge vroege prognostische waarde in relatie tot tot rechtshartfalen, waardoor de monitoring en herevaluatie van de therapeutische behandeling van patiënten met CHZ kan worden verfijnd. Deze apparaten zullen worden ontwikkeld, gekarakteriseerd, getest en ingezet in Occitanië. De synergie tussen academische (Universiteit van Montpellier, CNRS Toulouse, INSERM, CHUM) en industriële (eV-Technologies) actoren zal ervoor zorgen dat de hele waardeketen, van de ontwikkeling van de microsensoren tot de versnelling van hun valorisatie en technologieoverdracht, zal worden verankerd in Occitanie.