L’athérosclérose, une accumulation de plaque, peut entraîner une maladie cardiaque, une maladie artérielle et une maladie rénale chronique et est traditionnellement traitée en insérant et en gonflant un ballon pour dilater l’artère. D’autres traitements à base de lasers permettent de supprimer les blocages plutôt que de simplement les comprimer mais sont peu utilisés car ils présentent un risque élevé de complication et une faible efficacité.
Rohit Singh, de l’Université du Kansas, et d’autres chercheurs ont développé une méthode qui combine un laser de faible puissance avec des ultrasons pour éliminer la plaque artérielle de manière sûre et efficace. Singh décrira les résultats préliminaires dans sa présentation, « Une nouvelle technique laser assistée par ultrasons pour éliminer les plaques d’athérosclérose », lors de la 182e réunion de l’Acoustical Society of America. La séance aura lieu le 24 mai à 17 h 05, heure de l’Est des États-Unis, au Sheraton Denver Downtown Hotel.
Les traitements au laser à haute puissance dirigent l’énergie thermique pour vaporiser l’eau dans l’artère et créer une bulle de vapeur, qui se dilate et s’effondre pour briser la plaque. De même, la technologie, mise au point par Xinmai Yang, conseiller doctoral de l’équipe, utilise un laser pulsé nanoseconde de faible puissance pour produire des microbulles. L’ajout d’irradiation par ultrasons provoque l’expansion, l’effondrement et la rupture de la plaque par les microbulles.
Dans l’angioplastie laser conventionnelle, une puissance laser élevée est requise pour l’ensemble du processus de cavitation, alors que dans notre technologie, une puissance laser inférieure n’est requise que pour initier le processus de cavitation. Dans l’ensemble, la combinaison des ultrasons et du laser réduit le besoin de puissance laser et améliore l’efficacité de l’élimination de la plaque athérosclérotique. »
Rohit Singh, Université du Kansas
Parce qu’elle détruit plutôt qu’elle ne comprime la plaque, la technique combinée aura un taux de resténose inférieur, ou un nouveau rétrécissement de l’artère, par rapport à l’angioplastie par ballonnet ou au stenting. Le contrôle apporté par les ultrasons et le laser de faible puissance réduira le risque de dissection et de perforation des artères.
L’équipe a réalisé des expériences ex vivo sur des échantillons de plaque d’artère carotide et des échantillons de poitrine de porc, et prévoit actuellement d’effectuer des expériences in vivo. Les techniques au laser et à ultrasons sont couramment utilisées par les cliniciens et devraient être faciles à enseigner et à mettre en œuvre après les études in vivo.
La combinaison des lasers de faible puissance et des techniques d’ultrasons ne se limite pas aux traitements de l’athérosclérose. Singh et ses collaborateurs utilisent également la méthodologie pour la thérapie par ultrasons photo-médiée et la thrombolyse laser endovasculaire assistée par ultrasons. Le premier peut être utilisé pour éliminer les microvaisseaux anormaux dans l’œil afin de prévenir la cécité, tandis que le second peut dissoudre les caillots sanguins dans les veines.
Singh développera ces applications supplémentaires lors de sessions d’affiches lors de la réunion de l’ASA, avec « Analyse des contraintes induites par la cavitation sur la paroi des vaisseaux sanguins pendant la thérapie par ultrasons photo-médiée à l’aide de modèles numériques basés sur des éléments finis » et « Combinant ultrasons et laser endovasculaire pour la thrombolyse, » le 25 mai, de 17h à 19h, Est des États-Unis