Dans des contextes à faible ressource, les bébés nés avec une gastroschisie – une condition congénitale dans laquelle les intestins en développement s'étendent à l'extérieur du corps à travers un trou dans les défis mortels de la paroi abdominale. Alors que les taux de survie dans les pays à revenu élevé dépassent désormais 90% grâce aux outils médicaux avancés et aux soins néonatals, les nourrissons en milieu médical limité aux ressources sont toujours confrontés à des taux de mortalité élevés, en partie en raison d'un manque d'accès à l'équipement de sauvetage nécessaire pour traiter la condition.
Une équipe d'ingénieurs et de chirurgiens pédiatriques dirigés par le Rice360 Institute for Global Health Technologies de l'Université Rice s'efforce de changer cela. Leur innovation? Un dispositif médical simple, à faible coût et à fabrication locale, connu sous le nom de «SimpleSilo», conçu pour fournir un traitement de sauvetage pour la gastroschisis à une fraction du coût actuel et fabriqué à partir de matériaux disponibles localement.
« Nous nous sommes concentrés sur le maintien du design aussi simple et fonctionnel que possible, tout en étant abordable », a déclaré Vanshika Jhonsa, une ancienne élève du riz et le premier auteur de l'étude récemment publié dans le Journal of Pediatric Surgery. Jhonsa, qui est maintenant étudiant en médecine à Uthealth Houston, a également remporté l'American Pediatric Surgical Association Innovation Award pour le projet. « Notre espoir est que les prestataires de soins de santé du monde entier peuvent adapter le Simplesilo à leurs fournitures locales et leurs besoins spécifiques. »
Dans un traitement standard, des sacs de silo préformés sont utilisés pour protéger les intestins exposés et les retourner doucement dans la cavité abdominale progressivement. Ces appareils sont efficaces mais chers: un sac à usage unique peut coûter entre 200 $ et 300 $, un prix bien hors de portée de nombreux hôpitaux du monde entier. Il existe des alternatives, mais ils nécessitent généralement une couture chirurgicale, ce qui crée des trous dans l'abdomen d'un bébé et le matériau du sac qui peut augmenter le risque d'infection. De plus, ces alternatives n'ont pas l'intégrité structurelle nécessaire pour soutenir en toute sécurité les intestins.
Le SimpleSilo change cela. Construit à partir d'un sac salin, de tubes à oxygène et d'un scellant de chaleur disponible dans le commerce, l'appareil imite la fonction des sacs de silo à ressort commerciaux sans coût élevé.
Notre objectif était de reproduire la fonctionnalité des sacs de silo commerciaux en utilisant des matériaux bon marché et faciles à trouver. Le résultat est un sac qui coûte moins de 2,05 $ à faire et peut être assemblé par le personnel de l'hôpital en moins d'une heure. Travailler avec des chirurgiens en Afrique subsaharienne où des sacs de silo commerciaux coûteux ne sont pas disponibles, je suis ravi d'offrir cette solution car je sais que cela sauvera des vies de bébés nés avec de la gastroschisie. «
Bindi Naik-Mathuria, chirurgien pédiatrique chez UTMB Health et auteur correspondant de l'étude
Pour évaluer le Simplesilo, l'équipe l'a soumise à une série rigoureuse de tests de laboratoire. L'appareil a démontré un taux de fuite de fluide de seulement 0,02 millilitier par heure, ce qui est comparable aux sacs de silo commerciaux, et il a résisté à la désinfection répétée sans compromettre ses performances.
« La grande innovation des étudiants était de se concentrer sur les matériaux déjà disponibles dans les hôpitaux à faibles ressources et d'utiliser des méthodes de fabrication accessibles – dans ce cas, découper les matériaux avec des ciseaux et utiliser un scellant de chaleur de qualité alimentaire pour les réassembler », a déclaré Meaghan Bond, conférencier et ingénieur de conception senior chez Rice360. « Les premiers tests de laboratoire rapportés dans le journal suggèrent que ces sacs faciles à faire résisteront aux méthodes de désinfection et à l'utilisation réelle. »
Dans un test in vitro simulé en utilisant des intestins de vache et une simulation de paroi abdominale, la simplesilo a réalisé une réduction de 50% des intestins dans la cavité simulée sur trois jours, correspondant à nouveau aux performances de ses homologues à coût élevé.
Ce qui distingue le Simplesilo, c'est sa facilité de production et sa convivialité dans les milieux hospitaliers du monde réel. Les chirurgiens pédiatriques au Kenya ont réussi à assembler et à utiliser le sac en soins cliniques, à signaler des résultats positifs et à exprimer confiance dans la poursuite de son utilisation.
« Gastroschisis a l'une des plus grandes lacunes de survie, des paramètres à haute ressource aux paramètres à faibles ressources, mais cela ne doit pas être ainsi », a déclaré Bond. « Nous pensons que le SimpleSilo peut aider à combler l'écart de survie en rendant le traitement accessible et abordable, même dans des contextes limités en ressources. »
Des plans sont en cours pour un essai clinique officiel en Afrique de l'Est. Si les résultats continuent d'être positifs, l'équipe espère rendre les instructions open source largement disponibles, permettant à plus d'hôpitaux de produire leurs propres appareils SimpleSilo.
« Ce projet est la preuve que l'ingénierie réfléchie et la collaboration mondiale peuvent sauver des vies », a déclaré Bond, notant qu'il était dirigé par des étudiants de premier cycle dans une classe mondiale de technologies de santé. « Nous n'avons pas beaucoup de projets de classe à faire une publication évaluée par des pairs, et je suis tellement fier du travail supplémentaire que ces étudiants ont mis pour y arriver. Parfois, les solutions les plus puissantes sont les plus simples. »
Les auteurs supplémentaires de l'étude incluent Shreya Jindal et Shriya Shah, tous deux étudiants de premier cycle au moment de l'étude, et Mary Seifu Tirfie, un boursier actuel de la santé mondiale Rice360.
Les travaux ont été financés par Rice, Rice360 et ses généreux donateurs.
