L’Université de Stanford a dévoilé un dispositif compatible avec l’urétéroscopie qui magnétise et récupère les fragments de calculs rénaux avec un fil, avec des performances sur un modèle porcin dépassant les techniques d’élimination traditionnelles.
Les calculs rénaux touchent environ 11 % de la population américaine et nécessitent souvent une lithotripsie urétéroscopique au laser. L’élimination des fragments après lithotripsie reste inefficace, laissant de nombreux patients avec des fragments résiduels pouvant déclencher des douleurs, des infections, des procédures répétées et des coûts supplémentaires.
Les calculs se forment à partir de sels cristallisés qui peuvent alors obstruer les minces tubes qui transportent l’urine des reins vers la vessie, provoquant des douleurs, des infections et des lésions rénales.
La lithotritie urétéroscopique au laser reste l’intervention la plus courante. Un endoscope pénètre par l’urètre jusqu’aux voies urinaires supérieures, une fibre laser brise les calculs en fragments sous irrigation saline, et les chirurgiens visent ensuite l’élimination ou le passage spontané de petits morceaux.
Des fragments résiduels persistent chez jusqu’à 40 % des patients après une urétéroscopie, entraînant des complications allant des visites aux urgences aux interventions répétées. Le risque s’accumule avec le temps, puisque 30 % des patients présentant des fragments résiduels ont nécessité une autre opération dans les cinq ans, contre 4 % parmi ceux sans fragments résiduels.
Les demandes de soins sont considérables, avec plus de 1,3 million de visites aux urgences et plus de 4 milliards de dollars de dépenses annuelles aux États-Unis. Associés à l’augmentation de l’obésité et du diabète, facteurs de risque majeurs de formation, les calculs rénaux devraient ajouter 1,2 milliard de dollars supplémentaires par an aux coûts des soins de santé d’ici 2030.
Dans l’étude « Récupération magnétique des calculs rénaux via ureteroscopy in a porcine model », publiée dans Appareildes chercheurs ont conçu un système compatible avec l’urétéroscopie pour magnétiser les fragments de calculs avec un hydrogel et les récupérer à l’aide d’un fil magnétique sous visualisation endoscopique directe chez le porc.
Configurations expérimentales
Les instruments reflétaient ceux utilisés en urétéroscopie clinique avec une certaine optimisation contrôlée. Un modèle de rein imprimé en 3D a été positionné dans un bain de solution saline à 0,9 %. Des fragments de calculs rénaux d’origine humaine ont été positionnés dans le rein modèle.
Deux précurseurs d’hydrogel, le ferumoxytol et le chitosane, ont été co-administrés via l’injecteur à double lumière, de sorte qu’ils sont entrés en contact avec la surface du fragment et ont formé l’hydrogel magnétique in situ, après quoi le fil magnétique a tenté de le récupérer.
Les reins de porc ont reçu un placement rétrograde de fragments d’oxalate de calcium d’origine humaine de moins de 3 mm, un hydrogel magnétique a été délivré sur les fragments et le fil magnétique a tenté de les récupérer. Les reins témoins ont subi uniquement le placement de fragments et la récupération du panier.
Les expériences de survie ont utilisé trois porcs. Un rein par animal a reçu un hydrogel magnétique avec confirmation endoscopique de la formation de gel, et le rein controlatéral n’a pas été traité comme témoin.
Résultats rénaux imprimés en 3D
L’optimisation sur table a identifié une inadéquation initiale de densité entre le ferumoxytol et le chitosane dans une solution saline. L’ajout de glycérol au précurseur du chitosane correspondait aux densités et augmentait de quatre fois le marquage magnétique des fragments d’oxalate de calcium de 1 à 2 mm.
Les analyses d’urétéroscopie ont démontré l’élimination de plusieurs fragments après une seule application d’hydrogel. Un total de 28 fragments de taille 1 à 2 mm ont été retirés en six passages après environ 100 μL de ferumoxytol et 200 μL de chitosane administrés par l’injecteur.
Performance chez le porc
Des expériences de survie d’une semaine ont enregistré une récupération sans incident, sans calculs, avec une miction normale. Les analyses d’urine et de sang sont restées dans les limites de la normale.
L’irrigation seule a éliminé environ 70 % du gel instillé. La récupération magnétique et l’irrigation combinées ont éliminé 99,8 % du gel en 10 minutes. L’imagerie par particules magnétiques de l’urine, du sang, des reins, des uretères, de la vessie et d’organes sélectionnés après une semaine a montré des signaux inférieurs à la limite de détection, confirmant l’élimination complète de l’hydrogel à ce moment-là.
Plans de recherche futurs
Les auteurs concluent qu’une stratégie de magnétisation et de récupération est réalisable et compatible avec les urétéroscopes cliniques dans un modèle porcin, avec un profil de sécurité à court terme favorable et des voies démontrables pour le retrait peropératoire et l’élimination physiologique.
Les projets futurs incluent des tests face-à-face dans un modèle d’urétéroscopie, le perfectionnement de la formulation d’hydrogel vers des rapports de dosage simplifiés, des améliorations de cathéters et l’exploration de géométries magnétiques alternatives.
Une traduction réussie vers une méthode clinique pourrait augmenter les taux d’élimination sans calculs, réduire les résultats indésirables pour les patients et alléger le fardeau des soins de santé.
Écrit pour vous par notre auteur Justin Jackson, édité par Sadie Harley, et vérifié et révisé par Robert Egan, cet article est le résultat d’un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour maintenir en vie le journalisme scientifique indépendant. Si ce reporting vous intéresse, pensez à faire un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte en guise de remerciement.
