Ce nouvel outil développé par une équipe de la North Carolina State University utilise une « tornade » à ultrasons pour décomposer les caillots sanguins qui peuvent se former dans certains vaisseaux du cerveau. Documentée dans la revue Research, la nouvelle approche semble fonctionner plus rapidement que les techniques existantes pour éliminer les caillots formés, ici sur un modèle in vitro de thrombose du sinus veineux cérébral (TSVC) ou thrombose veineuse cérébrale (TVC).
La TVC se produit lorsqu'un caillot sanguin se forme dans les veines responsables du drainage du sang du cerveau. Son taux d'incidence se situe entre 2 et 3 pour 100.000 et est en augmentation régulière. Il existe différentes techniques et traitements, mais le taux d’échec reste de l’ordre de 20 à 40 %.
La même équipe avait déjà testé différentes techniques à base d’ultrasons pour éliminer les caillots sanguins, mais avec des ondes orientées vers l'avant. « Nous avons donc testé des ondes hélicoïdales », explique l’un des auteurs principaux, Xiaoning Jiang, professeur de génie mécanique et aérospatial à la North Carolina State University.
La nouvelle technique se révèle efficace avec un résultat rapide, ce qui est primordial, car les caillots augmentent la pression sur les vaisseaux sanguins dans le cerveau, ce qui augmente le risque d'hémorragie cérébrale, ce qui peut être catastrophique voire mortel pour certains patients.
Une échographie qui tourbillonne au fur et à mesure qu'elle avance
L’étude, menée sous forme de différents tests in vitro confirme que
- l’approche élimine les caillots sanguins plus rapidement que les techniques existantes, en grande partie grâce au « cisaillement » induit par l'onde vortex ; ainsi, alors que les interventions pharmacologiques utilisées pour dissoudre les caillots sanguins de TVC prennent au moins 15 heures, en moyenne environ 29 heures, les tests in vitro montrent que la nouvelle approche pourrait dissoudre le caillot en moins d'une demi-heure.
Le dispositif se compose d'un transducteur spécialement conçu pour produire l'effet tourbillonnant et vortex. Le transducteur est suffisamment petit pour être incorporé dans un cathéter, qui est ensuite introduit à travers le système circulatoire jusqu'au site du caillot sanguin.
Une première preuve de concept est apportée par tests in vitro sur du sang de vache et un organoïde 3 D de sinus veineux cérébral.
Moins d’effets secondaires : au cours de toute cathétérisation ou intervention chirurgicale, il existe un risque possible de lésion ou de blessure, et, dans ce cas, c’est le vaisseau sanguin lui-même qui pourrait être endommagé.
- Les tests in vitro, qui devront être validés par des études précliniques, ne révèlent aucun dommage aux parois des vaisseaux sanguins.
- L'échographie vortex n’a pas non plus causé de dommages importants aux globules rouges.
La prochaine étape consistera en études précliniques (chez l’animal modèle de TVC) et, en cas de succès, suivront les premiers essais cliniques. Si ces résultats étaient validés, l’échographie pourrait trouver de nombreuses applications cliniques, avec plus d’efficacité mais à des niveau de coût tout à fait comparables aux techniques existantes.
Source: Research 11 Jan, 2023 DOI:10.34133/research.0048 A Model of High-Speed Endovascular Sonothrombolysis with Vortex Ultrasound-Induced Shear Stress to Treat Cerebral Venous Sinus Thrombosis
