VASCOVID, un nouveau projet européen, développera une plate-forme qui utilise la lumière proche infrarouge pour surveiller la santé microvasculaire des patients COVID-19 et aider les cliniciens à fournir des traitements personnalisés.
Personnel médical à Consorci Corporació Sanitària Parc Taulí de Sabadell
Sélectionné comme l’un des 23 projets de l’appel d’urgence de l’UE, le projet construira un appareil non invasif, portable, en temps réel, à faible coût et sans fil à utiliser dans les unités de soins intensifs (USI).
La plate-forme a un large éventail d’applications en USI, comme la gestion de la septicémie et du syndrome de détresse respiratoire aiguë.
Alors que le COVID-19 s’est répandu dans le monde entier au début de 2020, l’avalanche de patients nécessitant une admission dans des unités de soins intensifs (USI) est devenue soudainement accablante pour les systèmes de santé. Environ 10% des patients hospitalisés COVID-19 sont entrés dans ces USI au cours de la première vague, et la plupart d’entre eux ont nécessité une ventilation mécanique invasive (IMV) en raison d’une insuffisance respiratoire. À noter, la mortalité chez les patients nécessitant cette procédure était extrêmement élevée, allant de 35 à 50%. L’une des principales caractéristiques de la maladie est la lésion des vaisseaux sanguins, non seulement dans les poumons, mais également dans d’autres organes. Cela provoque des accidents vasculaires cérébraux, une insuffisance rénale ou des lésions cardiaques. De tels dommages aux organes pourraient être responsables de l’évolution vers un dysfonctionnement multi-organe et, éventuellement, de la mort du patient.
La surveillance et la gestion de l’insuffisance respiratoire aiguë et de l’hémodynamique, du flux sanguin dans le corps, sont essentielles en USI. Sachant cela, et sur la base de leur expérience consolidée, l’équipe de scientifiques dirigée par le professeur ICREA de l’ICFO Turgut Durduran a estimé que la technologie développée par le groupe d’optique médicale de l’ICFO, en collaboration avec des collègues de Politecnico di Milano (Italie) et d’HemoPhotonics (Espagne), pourrait être adapté et mis en œuvre pour potentiellement améliorer la prise en charge des patients atteints de COVID-19 dans les USI.
VASCOVID a été conceptualisé sur la base de ces idées. L’objectif du projet est de développer une plateforme portable, non invasive, rentable et en temps réel pour la surveillance de la santé microvasculaire (la santé des microvaisseaux) des patients COVID-19 dans les USI. Cela aiderait à son tour les cliniciens à personnaliser les traitements des patients.
La plate-forme combine deux technologies biophotoniques basées sur la lumière proche infrarouge. La lumière proche infrarouge est diffusée à travers la paume d’un patient, se déplace profondément (> 1 cm) dans les tissus, interagit avec le sang dans les microvaisseaux et obtient des informations sur le flux sanguin et l’oxygénation sanguine des patients COVID-19.
La plateforme devrait avoir un impact important sur la prise en charge des patients COVID-19 dans les USI. La plateforme sera également utile à un plus large éventail de patients, tels que ceux souffrant de septicémie et de syndrome de détresse respiratoire aiguë. L’objectif sous-jacent est la personnalisation de la prise en charge des patients à partir de biomarqueurs issus de l’évaluation de la santé microvasculaire et de la fonction endothéliale. En plus de la valeur pronostique du degré de déficience endothéliale causée par la maladie, la technologie fournit des biomarqueurs pour évaluer les interactions cœur-poumon, aidant les cliniciens à mener une gestion personnalisée des stratégies de ventilation afin d’éviter les lésions pulmonaires induites par le ventilateur, ou à l’écran est prêt à se sevrer du ventilateur mécanique, dernière étape de l’assistance respiratoire, et qui échoue souvent en raison d’une insuffisance cardiovasculaire.
Coordonné par ICREA Prof.à ICFO Turgut Durduran, le consortium comprend sept partenaires européens: ICFO (Espagne), Consorci Corporació Sanitària Parc Taulí de Sabadell (Espagne), Politecnico di Milano (POLIMI, Italie) et les sociétés HemoPhotonics (Espagne) , BioPixs Limited (Irlande), Splendo Consulting BV (Pays-Bas) et Asphalion (Espagne).
Nous travaillons avec cette technologie utilisant la lumière infrarouge proche depuis plus d’une décennie dans des projets liés à la neuro-surveillance, au dépistage du cancer et autres. Nous avons pu utiliser notre expérience dans ces applications dans les hôpitaux du monde entier pour nous adapter rapidement aux besoins de la gestion COVID-19 et proposer cette nouvelle plateforme. Nous avons le défi de mener à bien ce projet dans un délai très court, mais nous sommes certains que nous atteindrons cet objectif. Nous notons également que le COVID-19 sera arrêté avec les progrès incroyables des vaccins, mais cette technologie sera applicable à de nombreux groupes de patients dans les USI ainsi qu’à notre préparation à de futures pandémies de cette nature. Des soins de santé à l’épreuve du temps sont une leçon importante que nous avons tirée de la pandémie. »
Turgut Durduran, ICREA Prof.à ICFO
C’est une belle opportunité dans l’évolution de la surveillance en réanimation vers des technologies non invasives. Ses caractéristiques, telles que le fait d’être sans fil et portable, en font un appareil idéal pour ces types d’unités. Nous espérons utiliser cet appareil sur le maximum de patients possible pour mesurer réellement son efficacité et voir si les informations que nous obtenons pourraient être traduites en un paramètre qui nous aide à prendre des décisions »
Dr Jaume Mesquida, Intensiviste, CS Parc Taulí de Sabadell
La vision de la plateforme VASCOVID
La plate-forme devrait avoir un impact important sur la prise en charge des patients COVID-19 ainsi que sur un large éventail d’autres, tels que ceux souffrant de septicémie et de syndrome de détresse respiratoire aiguë. Il se veut complet et automatisé avec tous les composants supplémentaires nécessaires pour être pratique et utilisable dans les USI. Enfin, ce sera un catalyseur important pour les tests à grande échelle de nouveaux traitements et thérapies visant à lutter contre les troubles microvasculaires et à réduire l’échec d’extubation chez les patients en soins intensifs sevrés de la ventilation mécanique.
Lumière et microvaisseaux
L’approche non invasive utilisée par VASCOVID combine deux technologies de biophotonique, la spectroscopie proche infrarouge à résolution temporelle (TR-NIRS) et la spectroscopie à corrélation diffuse (DCS) .L’appareil utilise la lumière pour pénétrer profondément (> 1 cm) dans le tissu de la paume de la main du patient, atteindre les micro-vaisseaux et mesurer des variables spécifiques telles que les concentrations d’hémoglobine oxygénée et désoxygénée et le débit sanguin. Le dispositif comprend également un garrot automatisé pour induire une période d’ischémie à la paume en gonflant le garrot au-dessus de la pression artérielle. La réponse de la microvascularisation à un tel défi est connue pour être un indicateur de la santé microvasculaire et endothéliale.
Maintenant, pourquoi la paume de la main? Dans les soins intensifs, les tissus périphériques ont été utilisés comme fenêtre pour évaluer l’état de perfusion d’organe global. Cette approche repose sur le fait que les zones périphériques non vitales sont les premières à être sacrifiées dans les situations d’insuffisance cardiovasculaire. À ce titre, des études cliniques antérieures ont prouvé que les microvaisseaux de la paume d’un patient donnent une vue d’ensemble de ce qui se passe dans notre corps. À savoir, si les micro-vaisseaux dans la paume ne fonctionnent pas correctement, cela signifie que notre corps en général ne fonctionne pas correctement et qu’un danger majeur l’attend.
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