Les péridurales sont généralement très sûres, mais avec les cinq couches de tissu à travers laquelle l’aiguille doit passer, il y a une certaine possibilité pour que les choses tournent mal. Des scientifiques du MIT pourraient apporter un nouveau niveau de précision pour de telles procédures médicales, en développant un capteur optique qui peut être intégré dans la pointe d’une aiguille afin de donner aux anesthésiologistes une rétroaction immédiate sur les tissus environnants et veiller à ce qu’ils touchent que le bon endroit.

Alors que plus de 13 millions d’épidurales sont effectuées aux États-Unis chaque année, l’espace épidural entourant la moelle épinière – la zone cible pour ces procédures qui bloquent la douleur – n’est pas si facile d’accès. Les anesthésiologistes doivent passer une aiguille de 10 à 15 cm à travers cinq couches constituées de la peau, de graisse, et trois sortes de ligaments pour atteindre la zone.

À l’heure actuelle, les anesthésiologistes sentent « à l’aveugle  » des changements dans la résistance entre les couches de tissu comme un guide pour déterminer quand l’aiguille atteint le bon endroit. La plupart du temps, cela se joue sans problème, mais parfois le tissu d’un patient peut différer de la norme, ce qui rend les choses un peu plus délicates.

Jusqu’à 10 % des cas, les aiguilles sont insérées trop profondément ou dans le mauvais tissu et atteignent la dure-mère, une membrane entourant la moelle épinière et le liquide céphalo-rachidien. Ces résultats peuvent entraîner des complications qui incluent une réduction de l’efficacité du médicament, des maux de tête graves et parfois, un accident vasculaire cérébral ou un traumatisme médullaire.

Cherchant à réduire les risques, les scientifiques du MIT ont travaillé pour développer un capteur optique qui informe l’anesthésiste de la localisation de l’aiguille à mesure qu’elle est guidée à travers le corps. Ceci a impliqué diverses technologies de test, y compris la fluorescence et la spectroscopie de réflectance, mais c’est une technique reposant sur la spectroscopie Raman qui a permis leur percée prometteuse.

La spectroscopie Raman repose sur la lumière diffusée, généralement à partir d’un laser dans la gamme de lumière visible, proche de l’infrarouge ou de l’ultraviolet pour suivre les changements d’énergie dans les vibrations moléculaires d’un échantillon et révéler des indices sur sa composition chimique. Elle a été utilisée avant à des fins allant d’analyse d’œuvres d’art jusqu’à l’identification des ingrédients dans les produits pharmaceutiques, mais les scientifiques du MIT découvrent maintenant son potentiel en ce qui concerne le corps humain.

« Au sein du MIT Laser Biomedical Research Center, nous avons mis au point des techniques pour résoudre les problèmes biomédicaux, » explique le chercheur du MIT, Jeon Woong Kang. « Par exemple, nous avons développé un diagnostic spectroscopique d’un cancer, la détection de l’athérosclérose, une surveillance non invasive du glucose transdermique et ainsi de suite ».

L’équipe a intégré un capteur de spectroscopie Raman dans la pointe d’une aiguille et l’a testé dans des tissus de porc. Le capteur recueille les signaux Raman pour mesurer la concentration des protéines telles que l’albumine, le collagène et de l’actine et les a distingué entre les huit couches de tissu différentes autour de l’espace épidural avec 100 % de précision. En revanche, la spectroscopie de fluorescence et de réflectance ont pu en identifier certaines, mais pas sur les huit couches.

« Le capteur mesure en continu des signaux de spectroscopie Raman, qui vous indique la composition chimique du tissu» souligne Jeoan Woong Kang. « De la composition chimique, vous pouvez identifier toutes les couches de tissu, de la peau jusqu’à la moelle épinière. »

Le capteur nécessite toujours un certain développement avant son entrée pour une utilisation clinique. Pour commencer, il est trop grand pour tenir dans les aiguilles habituellement utilisées pour les procédures épidurales, et l’équipe travaille à réduire son diamètre de 2 mm à 0,5 mm. Il y a aussi la question de savoir comment les évaluations seraient mieux données aux anesthésiologistes, quelque chose le chercheur du MIT est en train d’étudier.

Finalement, l’équipe croit que la technologie ne va pas simplement améliorer la sécurité de la péridurale, mais aussi d’autres procédures médicales où la précision est primordiale, comme l’injection de médicaments dans les articulations et les biopsies de cancer.

http://news.mit.edu/2016/sensor-needles-epidurals-medical-0812

http://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid=2540553&resultClick=3