Des implants solubles dans le cerveau

 

Ce détecteur de pression intracrânienne se dissout presque «naturellement» dans le liquide cérébrospinal du receveur en quatre à cinq semainesGetty Images/Jim Wehtje

Imaginée par les auteurs de science-fiction depuis plus d’un siècle, « l’hybridation » de notre espèce avec des ordinateurs serait pour bientôt, estiment les chercheurs qui expérimentent toute sorte de dispositifs pour interfacer le cerveau humain avec des machines sans pour autant endommager nos précieux tissus nerveux

Les électrodes et les implants de stimulation ou de surveillance neurologique sont couramment employés dans les blocs opératoires. Mais les introduire dans le cerveau représente toujours pour les chirurgiens une intervention délicate et complexe. Le risque est que l’organisme du patient rejette ces dispositifs électroniques, pouvant déclencher, par ailleurs, une inflammation généralisée des tissus nerveux, voire des hémorragies.

Cependant, lorsque le pronostic vital est engagé, il n’est plus temps de tergiverser ! L’opération en urgence s’impose, le thérapeute en profite alors pour placer un capteur qui mesurera la pression intracrânienne ou encore sa température. Pour des raisons de fiabilité éprouvée, le praticien emploie généralement un détecteur dont la conception date de plusieurs décennies.

Afin de limiter les risques dus à ces appareils particulièrement intrusifs et dangereux, une seconde intervention sera indispensable pour les enlever. C’est la raison pour laquelle des chercheurs de l’Université de l’Illinois aux États-Unis en collaboration avec la Washington University School of Medicine de St. Louis, ont mis au point un nouveau capteur miniature réalisé exclusivement à partir de matériaux biocompatibles et résorbables.

Traiter des dégâts cérébraux

Plus petit qu’un grain de riz, ce détecteur de pression intracrânienne se dissout presque « naturellement » dans le liquide cérébrospinal du receveur en quatre à cinq semaines. L’implant soluble est relié par des fils biodégradables à un émetteur sans fil extraplat qui sera introduit sous la peau crâne.

Durée de fonctionnement de l’appareillage ? Environ trois jours, soit un temps d’utilisation recommandé par les protocoles de surveillance postopératoire ou traumatique en vigueur dans les hôpitaux. « Ce type de médicament bioélectrique a un grand potentiel dans de nombreux domaines de soins cliniques », estiment les chercheurs. Une électronique biocompatible et soluble qui permettrait de traiter les dégâts cérébraux suite à un AVC, de stimuler des tissus nerveux endommagés, mais aussi de surveiller et de soigner d’autres organes que le cerveau…

Cette fois on y est ! Ce n’est plus de la science-fiction, les scientifiques qui vont bientôt tester ce capteur chez des patients humains, espèrent également développer de nouvelles interfaces hommes-machines, qui feront de nous « temporairement » des êtres hybrides et électroniquement augmentés. Tout un programme. 

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Détecter le VIH grâce à son téléphone

Diagnostiquer le VIH avec son téléphone intelligent? Voilà le défi qu'une équipe de chercheurs de trois campus s'est lancé, dont Alexis Vallée-Bélisle, de l'Université de Montréal. Ils ont mis sur pied une nanomachine simple et efficace qui peut émettre sur-le-champ un diagnostic de VIH ou d'autres maladies auto-immunes et infectieuses.

NANOMACHINE
On peut parler de «machine» dès qu'il y a de l'activité entre les molécules; le transport de l'oxygène par l'hémoglobine en est un exemple. «Toutes les décisions prises par notre corps se prennent au niveau moléculaire par des nanomachines», explique Alexis Vallée-Bélisle, professeur au département de chimie de l'Université de Montréal. «Une nanomachine est simplement une machine ou un processus de transfert d'énergie à l'échelle nanométrique, soit un milliardième de mètre», enchaîne-t-il.
ANTICORPS
La nanomachine conçue à l'Université de Montréal réagit avec les anticorps. Ceux-ci sont produits par notre système immunitaire lors d'une infection. Pour diagnostiquer le VIH, il faut trouver la présence d'anticorps. Il est possible d'adapter la nanomachine selon le test que l'on veut effectuer, que ce soit pour détecter des anticorps ou toute autre substance présente dans le sang. Une petite goutte de sang suffit pour faire le test et le résultat est immédiat.
PRIX ET RAPIDITÉ
Les tests de dépistage du VIH sont coûteux et longs. Ils sont tous acheminés au laboratoire de l'hôpital Maisonneuve-Rosemont. Le test à l'aide de nanomachines est simple et peut être fait directement sur place. «Un téléphone intelligent pourrait même procéder au test sanguin et envoyer directement les résultats à votre médecin», s'exclame-t-il. L'autre aspect intéressant est le coût, bien inférieur à celui des tests actuels. «On peut fabriquer 2000 nanomachines pour 50$ et un spectrofluoromètre est un appareil qui coûte moins de 1000$», indique M. Vallée-Bélisle.
FINANCEMENT
C'est grâce à l'aide de la fondation Bill and Melinda Gates que la nanomachine a vu le jour. La fondation a comme objectif de soutenir la recherche qui vient en aide aux pays en développement. La nanomachine est une solution au manque de ressources dans ces pays. Pour le moment, ces nanomachines devront être testées sur de véritables patients, mais leur efficacité ne fait aucun doute, selon le chercheur. «On espère être en mesure de commercialiser la nanomachine le plus rapidement possible», explique Alexis Vallée-Bélisle.
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Dépister un cancer du col de l'utérus grâce à un smartphone

Une start-up a créé un accessoire pour smartphone qui permet de prendre une "image" de ses tissus intimes. Un outil utile dans les pays en voie de développement, où l'accès aux tests classiques de dépistage est insuffisant.

L'idée est toute simple : transformer son smartphone en colposcope mobile, l'appareil qui permet d'inspecter le vagin et le col de l'utérus.
Comment ? L'outil, notamment composé d'une lumière et d'une loupe, se fixe au téléphone et permet de prendre des photos du col de l'utérus.  Il suffit de placer le téléphone à environ 25 centimètres du corps de la femme pour obtenir des images. Grâce à une application, celles-ci sont ensuite envoyées à des médecins pour analyse.
Mobile ODT, la start-up israélienne, à l'origine de ce système unique au monde, rappelle que 85 % des femmes dans le monde n'ont pas accès aux technologies de dépistage du cancer du col de l'utérus. Or, ce cancer qui se développe sur le long terme - 20 ans - se soigne très bien, lorsqu'il est dépisté tôt.
Avant la colposcopie, le frottis est le premier examen de référence pour dépister une lésion du col. Entre 25 et 65 ans, il est recommandé d'en effectuer un tous les trois ans, après deux frottis normaux faits à un an d'intervalle.
Pour l'instant, 150 exemplaires du colposcope mobile ont été vendus à travers le monde, notamment au Kenya ou en Haïti. Il coûte dix fois moins cher qu'un colposcope d'hôpital.
Source : ICI 
En savoir plus : explications (en anglais) sur le site de Mobile ODT.

Mieux détecter le cancer de l’ovaire grâce à une nouvelle méthode

Des chercheurs européens ont réussi à mettre au point une méthode simple pour distinguer avec une grande précision, si une tumeur ovarienne est bénigne ou maligne. Il s’agit d’un algorithme permettant d’identifier par échographie avant l’intervention chirurgicale, 89 à 99 % des patientes ayant un cancer de l’ovaire. Une avancée de taille pour le diagnostic de ce cancer redoutable.

Cet algorithme permet d'identifier une grande majorité des cancers de l'ovaire à l'échographie.

Les masses tumorales ovariennes peuvent être bénignes (kyste de l'ovaire) ou malignes (cancer de l'ovaire). Les femmes présentant un kyste ovarien sont traitées par une intervention peu invasive, voire pas traitées, alors que celles ayant un cancer de l’ovaire sont traitées par une chirurgie beaucoup plus lourde pour retirer la tumeur. Le problème est que les tumeurs ovariennes, qu’elles soient bénignes ou malignes, donnent peu ou pas de symptômes au début. Dans le cas du cancer, lorsque les symptômes apparaissent, ils sont peu spécifiques (gêne abdominale, ballonnement…) et tardifs. En général, le cancer est à un stade avancé et est associé à un mauvais pronostic.

Le diagnostic précoce est crucial

Pour diminuer le taux de mortalité et améliorer le pronostic après traitement, il est très important de diagnostiquer le cancer de l’ovaire le plus précocement possible. Jusqu’à récemment, une méthode échographique appelée "simple rule test" était utilisée pour distinguer si une masse tumorale ovarienne était bénigne ou maligne mais dans 20 à 25 % des cas, cet examen ne permettait pas de connaître la nature de la tumeur, ce qui posait problème pour le choix de l’intervention dans de nombreux cas.

Une méthode de détection d’une grande précision

Dans un article publié hier dans la revue American Journal of Obstetrics and Gynecology, un groupe de chercheurs européens (groupe IOTA ou International Ovarian Tumor Analysis) dévoile une méthode améliorée du "simple rule test" qui permet d’affiner de façon importante la distinction par échographie des tumeurs bénignes et malignes de l’ovaire avant l’intervention chirurgicale.

Les chercheurs ont analysé les résultats de la méthode "simple rule test" sur de nombreuses études multicentriques consécutives incluant 5 000 patientes avec une masse tumoral ovarienne. Ces patientes avaient été incluses dans 22 centres de 10 pays pendant plus de 13 ans (entre 1999 et 2012). 

Grâce à l’analyse détaillée des données recueillies dans ces études au niveau échographique (quantité de tissu solide, importance de l’irrigation sanguine, etc.), les chercheurs, ont mis au point un algorithme qui permet de détecter par échographie préopératoire entre 89 et 99 % des tumeurs malignes de l’ovaire.

Pour le Pr Dirk Timmerman, de l’hôpital de Louvain en Belgique et auteur principal de l’étude, "notre équipe a réussi à affiner de manière importante le simple rule test. Désormais, chaque patiente bénéficiera d’un diagnostic précis car ce nouvel algorithme permet de connaitre avec exactitude le risque pour qu’une tumeur ovarienne soit bénigne ou maligne". Cette découverte pourrait changer la pratique clinique très rapidement.

Des lunettes spéciales pour voir les veines lors d’une prise de sang

Une prise de sang n’est pas vraiment une partie de plaisir spécialement lorsque l’infirmière rate la veine mais ce temps-là est peut-être bientôt terminé. Les infirmières porteront des lunettes spéciales pour voir plus facilement les veines…

La société Evena Medical a conçu des lunettes, les Eyes-On Glasses, afin de simplifier le travail des équipes médicales et bien sûr, pour éviter une douleur inutile au patient. Pour entrer un peu dans la technique, ces lunettes sont équipées d’une caméra multi-spectrale intégrée, elles permettent d’identifier clairement et facilement les veines du patient.

Se faire faire une prise de sang n'est pas toujours une partie de plaisir, d'autant plus lorsqu'on a les veines assez peu apparentes. Pour tenter de résoudre ce problème, la société Evena a créé des lunettes spécifiques qui permettent de voir les veines à travers la peau et pourra donc permettre au corps médical de pratiquer les piqûres avec plus de facilité.

Les Evena Eyes-On Glasses sont des lunettes à usage médical étudié spécifiquement pour permettre au porteur de voir à travers la peau pour identifier plus facilement les veines. Cette technologie a été imaginée dans le but de faciliter le travail du corps médical pour pratiquer des piqûres qu'il s'agisse de prises de sang ou de perfusions.  Développées par la société Evena, ces lunettes sont équipées d'une caméra multi-spectrale qui offre une vision claire des veines du patient. Avec ce système, il sera normalement très rare de s'y reprendre à plusieurs fois pour planter l'aiguille. Cette technologie est une révolution pour le corps médical qui pourra ainsi pratiquer des piqûres avec beaucoup plus de facilité et de rapidité, mais également en limitant encore plus la gène (ou parfois la douleur) engendrée aux patients.

D'autre part, les Eyes-On Glasses ont également été pensées pour encore plus de performance puisqu'évidemment elles peuvent être utilisées par-dessus des lunettes classiques de correction de vue. Mais l'autre élément intéressant est que les lunettes disposent également d'une connexion sans fil pour permettre au porteur de transmettre des images capturées par la caméra. Cette fonctionnalité peut s'avérer très intéressante dans le cas d'intervention à distance, nécessitant l'aide de professionnels se trouvant loin du patient.
Pour le moment, le prix des Evena Eyes-On Glasses n'a pas encore révélé, mais on ne doute pas que cette technologie séduira sûrement de nombreux membres du personnel médical et des laboratoires d'analyses médicales.

La France s'essaye à la chirurgie sous Google Glass

Une clinique bretonne a effectué la première opération d'Europe avec les lunettes connectées de Google. Des chirurgiens japonais ont pu la suivre en direct.

Une clinique rennaise a annoncé mercredi avoir réalisé la première opération avec lunettes connectées en Europe, et la première au monde à vocation pédagogique en interaction avec des élèves chirurgiens, un nouveau développement pour cette technologie présentée comme riche d’applications futures. L’opération - une pose de prothèse totale d’épaule - a été réalisée le 14 février au Centre hospitalier privé Saint-Grégoire par le Dr Philippe Collin, équipé de lunettes Google Glass. Elle a été suivie en direct par deux jeunes chirurgiens de l’hôpital de Nagoya, au Japon.

«La chirurgie s’apprend avant tout par compagnonnage aux côtés d’un maître. Là, c’était comme s’ils avaient été à mes côtés dans la salle d’opération, voyant tout ce que je faisais et pouvant poser des questions», a expliqué le praticien lors d’une conférence de presse.
Depuis juin 2013, une poignée d’opérations avec lunettes connectées ont été réalisées aux Etats-Unis et en Inde, mais «il s’agit de la première en Europe, et de la première au monde dans le cadre d’un enseignement personnalisé», a indiqué le directeur de l’établissement, Nicolas Bioulou.
La vidéo-transmission d’opérations est pratiquée depuis des années avec des caméras classiques mais «elle nécessite une infrastructure très lourde et laisse le spectateur passif», témoigne le Dr Collin. Les lunettes connectées, à l’inverse, «permettent d’avoir l’angle de vue du chirurgien, en 3D, de suivre les problématiques auxquelles il est confronté, et de communiquer avec lui», note le Dr Eric Dupont-Bierre, un responsable médical de la clinique.
«C’est une révolution pour l’enseignement à distance de la chirurgie dans un rapport 1 à 1 (maître-élève, ndlr)», estime le Dr Collin, qui forme des chirurgiens de Nagoya depuis 2011. Dans quelques semaines, précise le praticien, «un de nos élèves opérera avec des Google Glass au Japon et nous pourrons le conseiller en direct».
Les lunettes connectées, avec leur visualisation 3D, promettent à terme des «champs d’applications considérables» pour les chirurgiens, avec l’accès à des modélisations 3D ou l’activation d’alertes à l’approche de zones sensibles en cours d’opération, estime le Dr Collin. Les applications utilisées pour l’opération rennaise ont été élaborées par deux développeurs locaux, AMA et Eliga. Trois paires de lunettes ont été nécessaires au cours de l’opération, l’autonomie de la batterie étant de 45 mn, a-t-il été précisé.
Membre du programme «Glass explorer», qui permet à des développeurs d’acquérir des Google Glass, encore non commercialisées, pour 1 500 dollars l’unité, AMA précise «ne pas se focaliser sur une marque de lunettes en particulier» alors que d’autres fabricants prennent leur essor.

Un implant sous-cutané qui sert de la laboratoire d'analyse

Annoncée depuis plus de 20 ans par les "théoriciens du complot", la bio-chip s'apprête à faire irruption dans notre quotidien.

Un implant sous-cutané de quelques millimètres permet d'analyser en temps réel des substances produites par l'organisme. De nombreuses maladies chroniques nécessitent de mesurer régulièrement certains paramètres biologiques qui renseignent sur l'état de santé du patient ou les effets d'un traitement. Dans le cas du diabète d'énormes progrès ont été faits pour éviter des prises de sang répétées, mais pour beaucoup d'autres patients les prélèvements sanguins restent encore inévitables. Cela pourrait changer dans les années qui viennent grâce à un implant développé par des chercheurs de l'École fédérale polytechnique de Lausanne (Suisse). Une fois inséré sous la peau du patient, cet implant peut mesurer des substances, telles que le glucose ou le cholestérol, et transmettre les données en temps réel directement au médecin. Un prototype de ce dispositif est présenté ce mercredi au congrès européen de design de systèmes électroniques -DATE- à Grenoble. L'implant sous-cutané développé par l'équipe de Giovanni de Micheli et Sandro Carrara est un concentré de technologies, long de 14 millimètres, et dont le diamètre ne dépasse pas les 2 millimètres. Dans ces trois millimètres cubes, les chercheurs ont réussi la prouesse technique de faire tenir une zone de mesure avec cinq capteurs, un émetteur radio et une alimentation. Le système ne contient pas de batterie, il est alimenté par un patch, collé sur la peau juste au-dessus, et qui émet un petit champ électromagnétique. L'alimentation de l'implant utilise ces ondes électromagnétiques (inoffensives pour le patient) pour produire un courant de 0,1 watt suffisant au fonctionnement du système. C'est aussi ce patch qui permet de transmettre par Bluetooth les mesures faites par l'implant à un smartphone ou une tablette.

Selon Giovanni de Micheli, les avantages de ce système sont nombreux: «Cet implant pourrait améliorer la qualité de vie des patients qui aujourd'hui subissent des prises de sang régulières. Et les mesures étant faites en permanence, elles permettent un suivi plus régulier qu'avec les méthodes traditionnelles. On peut aussi imaginer un système d'alerte quand les valeurs dépassent certains seuils critiques.» L'implant permet de mesurer cinq substances différentes, qui pourraient être choisies en fonction de chaque cas. «Chez un patient avec un risque élevé d'infarctus du myocarde il serait ainsi possible de mesurer la troponine, un marqueur d'accident cardiaque, et d'avertir le médecin dès que la concentration augmente», expliquent les chercheurs.

Monitoring en temps réel

Cet implant, qui s'inscrit dans le développement d'une médecine personnalisée, vise aussi à permettre une évaluation individuelle des effets, bénéfiques ou néfastes, produits par un traitement. «Les chimiothérapies et les traitements antirejet prescrits après une greffe peuvent induire des effets secondaires importants, et il est souvent difficile de déterminer la dose la plus adaptée au patient. L'implant permettrait un monitoring en temps réel de la réaction de l'organisme au traitement», explique le Pr de Micheli. Ce dispositif pourrait aussi intéresser les sportifs de haut niveau, qui utilisent de plus en plus les analyses biologiques pour évaluer l'efficacité d'un entraînement ou leur état de stress et de fatigue.

Des perfectionnements restent encore à apporter au prototype présenté au congrès de Grenoble, notamment sur la longévité de l'implant, dont la durée de vie est d'un mois et demi, «ce qui reste suffisant pour le suivi lors de la mise en place d'un traitement», relève le Pr de Micheli. Pour l'instant le dispositif a démontré sa fiabilité pour les mesures de cinq substances (glucose, cholestérol, ATP, lactate, glutamate) et a passé avec succès la première série de tests de tolérance réalisés chez l'animal. Mais, rappelle Giovanni de Micheli, «la route est longue pour obtenir les autorisations de mise sur le marché pour les dispositifs implantables». Les chercheurs espèrent pouvoir commercialiser leur produit d'ici à cinq ans.

Un implant capable d'analyser en direct jusqu'à cinq protéines ou acides organiques présents dans le corps humain a été créé par des chercheurs suisses.

Les chercheurs Giovanni de Micheli et Sandro Carrara, de l'École polytechnique fédérale de Lausanne, ont mis au point ce dispositif de quelques millimètres cubes sur lequel sont intégrés cinq capteurs, un transmetteur radio et un système d'alimentation.

Un timbre muni de batteries est placé sur la peau et transmet à l'implant le dixième de watt nécessaire à son fonctionnement à travers la peau du patient.

Les ondes radio émises par l'implant sont ensuite captées par le timbre cutané qui récolte ces données et les transmet par Bluetooth à un téléphone portable.

Mini labo

Pour le moment, cinq substances chimiques peuvent donc être détectées par ce laboratoire. La surface des capteurs est recouverte d'une enzyme capable de capturer ces substances visées dans le corps du patient, par exemple, le glucose et le lactate.

« Potentiellement, nous pourrions détecter plusieurs substances, mais les enzymes ont une durée de vie limitée. Et il faut les concevoir pour qu'elles survivent le mieux possible à l'usure du temps. » — Giovanni De Micheli

Dans le prototype actuel, les enzymes testées résistent environ un mois et demi, une période quand même satisfaisante pour la réalisation de nombreuses missions médicales.

Les applications

Ce petit laboratoire pourrait à terme remplacer les traditionnelles analyses sanguines. D'ici là, il pourra certainement permettre de détailler le suivi des personnes sous chimiothérapie ou qui souffrent de maladies chroniques.

« Il permettra un suivi en direct et en continu, basé sur la tolérance propre au patient, et non uniquement sur des tabelles d'âge et de poids ou des analyses hebdomadaires. » — Sandro Carrara

Le prototype a déjà démontré sa fiabilité pour la détection de cinq substances différentes. Ses créateurs espèrent bien le voir sur le marché d'ici quatre ans.

L'extrait vidéo qui suit explique en anglais le travail des chercheurs suisses :

Des tablettes pour communiquer en soins palliatifs

Le personnel infirmier de l'hôpital Vésale (CHU de Charleroi) à Montigny-le-Tilleul utilise depuis quelques semaines des tablettes informatiques spécifiques pour communiquer avec les patients souffrant de problèmes d'élocution, hospitalisés au sein de l'unité de soins palliatifs.

Ces tablettes informatiques à écran tactile privilégient des interactions sur la base de courtes indications écrites, de schémas et de visuels qui se substituent aux échanges classiques entre un patient et le corps médical.

Le malade peut notamment localiser l'endroit de la douleur et son intensité en cliquant successivement sur un schéma du corps humain qui lui est présenté et sur une échelle graduée. Il peut aussi grâce aux tablettes indiquer par exemple qu'il souffre de nausées ou qu'il se sent fatigué.

Ces tablettes ressemblent à celles commercialisées à grande échelle mais présentent deux caractéristiques qui les prêtent à un usage hospitalier: elles résistent aux chocs et répondent aux normes d'hygiène, a indiqué le docteur Jean-Claude Legrand, chef de service de médecine interne.

De nombreux patients souffrant de problèmes d'élocution fréquentent les soins palliatifs. Les tablettes mises au point s'adressent notamment aux patients ayant subi une trachéotomie.

Les tablettes ont été développées pour une firme française. La société carolo SBIM, qui en distribue, est intervenue pour adapter les fonctionnalités de la tablette aux besoins spécifiques du service des soins palliatifs de l'hôpital Vésale.