Le premier essai clinique humain valide la praticité et la précision du bandage liquide à détection d’oxygène

Dans le premier essai clinique humain, des chercheurs du Massachusetts General Hospital (MGH) et des chirurgiens du Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) ont validé le caractère pratique et la précision d’un bandage liquide de détection d’oxygène qui mesure la concentration d’oxygène dans les tissus transplantés. Le procès, publié dans Progrès scientifiques, a comparé les performances d’un nouveau bandage peint à base de matériaux phosphorescents à un oxymètre tissulaire filaire (dispositif ViOptix) – la norme actuelle de surveillance de l’oxygénation tissulaire – chez les femmes subissant une chirurgie de reconstruction mammaire après un cancer.

Notre essai a montré que le bandage liquide transparent détectait l’oxygénation des tissus ainsi que l’étalon-or d’un oxymètre, qui utilise une technologie ancienne, est inconfortable pour le patient, obstrue l’inspection visuelle du tissu et peut donner de fausses lectures en fonction des conditions d’éclairage et du les mouvements du patient. Le bandage autonome est une avancée majeure par rapport à un oxymètre filaire qui limite les mouvements d’un patient et est compliqué à utiliser. « 

Conor L.Evans, PhD, auteur principal de l’article et chercheur principal au Wellman Center for Photomedicine de l’HGM

L’équipe de recherche a relevé le défi de construire un meilleur capteur d’oxygénation des tissus à la suite d’une demande du ministère de la Défense visant à réduire les taux d’échec des greffes de tissus et des greffes de peau chez les soldats blessés. La technologie sous-jacente au bandage a été développée grâce au soutien du programme de photonique médicale militaire. L’essai teste le bandage dans la reconstruction mammaire, un type courant de greffe à lambeau libre dans lequel les chirurgiens plasticiens prélèvent la peau, la graisse, les artères et les vaisseaux sanguins de l’abdomen du patient et rattachent par microchirurgie les tissus et les vaisseaux à la poitrine.

«Jusqu’à 5% des chirurgies à lambeau libre peuvent échouer, généralement dans les 48 heures suivant la chirurgie, si le flux sanguin vers le tissu transplanté est interrompu ou inadéquat, ce qui est un résultat dévastateur», déclare Samuel J. Lin, MD, MBA, plastique et chirurgien reconstructeur au BIDMC et auteur principal. En surveillant la quantité d’oxygène qui parvient aux tissus transplantés, les chirurgiens peuvent détecter rapidement un problème vasculaire et intervenir pour sauver la greffe.

Cinq femmes subissant une reconstruction mammaire ont été inscrites à l’essai de mars à septembre 2017. Le bandage liquide a été peint sur une zone de 1 cm sur 1 cm sur sept lambeaux transplantés (deux femmes ont eu les deux seins reconstruits). Un oxymètre filaire a également été placé sur chaque volet et l’oxygénation des tissus a été surveillée pendant 48 heures après la chirurgie. Le bandage mesure la quantité d’oxygène atteignant le tissu lui-même, tandis que le ViOptix lit la quantité de saturation en oxygène dans le sang avec la spectroscopie proche infrarouge – une mesure moins directe du flux sanguin crucial vers la greffe.

Dans cette étude, un clinicien-chercheur a pris des photos du bandage avec un appareil photo numérique avec des filtres personnalisés après une intervention chirurgicale. Le flash de la caméra a excité le matériau phosphorescent dans le bandage, qui a ensuite brillé du rouge au vert en fonction de la quantité d’oxygène présente dans le tissu. Evans et ses collègues ont depuis développé une tête de capteur alimentée par batterie pour le bandage qui élimine le besoin de l’appareil photo et rend le bandage autonome. L’étude prototype a été publiée dans Biomedical Optics Express.

Dans les sept volets, le taux de changement d’oxygénation tissulaire mesuré par le bandage était en corrélation avec l’oxymètre, et les sept volets ont réussi. Les chercheurs conçoivent actuellement un essai clinique pour étudier dans quelle mesure le bandage détecte un lambeau qui échoue par manque d’oxygène.

«La possibilité de disposer d’un dispositif de surveillance de l’oxygène sans fil pour la circulation sanguine est potentiellement un facteur de changement», déclare Lin.

Les applications cliniques d’un bandage de détection d’oxygène pourraient inclure la surveillance de la cicatrisation des plaies, les greffes de tissus pour les traumatismes, les greffes de peau pour les brûlures, les membres affectés par une maladie artérielle périphérique et l’ischémie chronique (circulation sanguine réduite). «La technologie pourrait également détecter d’importants changements tissulaires chez les patients souffrant de maladies cardiaques et d’autres problèmes de santé chroniques, fournissant un signal d’alerte précoce que la maladie progresse», dit Lin. « Et il y a probablement d’autres utilisations cliniques que nous n’avons pas encore envisagées. »