Un nouvel appareil vise à prévenir les AVC lors des procédures cardiaques

L'AVC, c'est un gros souci de santé et la deuxième cause de mort dans le monde. Beaucoup d'AVC se produisent à cause de caillots sanguins qui se forment dans le cœur et vont jusqu'au cerveau, provoquant des dégâts. Ça arrive souvent en lien avec un problème cardiaque appelé Fibrillation Auriculaire (FA). La FA entraîne un rythme cardiaque irrégulier et rapide, ce qui peut augmenter le risque de formation de caillots. Ces caillots peuvent bloquer les vaisseaux sanguins dans le cerveau, entraînant des AVC.

La Fibrillation Auriculaire est le trouble du rythme cardiaque le plus courant aux États-Unis. On estime que des millions de personnes pourraient être touchées par la FA dans les années à venir, ce qui entraînera davantage d'hospitalisations et une lourde charge pour les systèmes de santé. Cette condition est associée à des problèmes graves, comme un risque accru d'AVC, d'insuffisance cardiaque et de problèmes cognitifs, qui peuvent sérieusement réduire la qualité et la durée de vie.

#AVC Cardioemboliques

Environ deux tiers des AVC sont cardioemboliques, ce qui signifie qu'ils résultent de caillots qui se forment dans le cœur. La Fibrillation Auriculaire est responsable d'environ la moitié de ces AVC cardioemboliques. Les caillots voyagent généralement à travers de gros vaisseaux sanguins, comme le Tronc Brachio-céphalique, l'Arterie Carotide Commune Gauche et l'Arterie Sous-clavière Gauche, avant d'atteindre le cerveau.

La relation entre la FA et l’AVC est préoccupante. Les patients avec FA ont six fois plus de risques de faire un AVC par rapport à ceux qui n'ont pas cette condition. Ceux qui ont déjà eu un AVC sont encore plus à risque. Des études montrent que la plupart des AVC cardioemboliques peuvent être liés à des caillots dans une zone spécifique du cœur appelée l'appendice auriculaire gauche.

#Traitements pour l’AVC et leurs limites

Les thérapies anticoagulantes sont le principal moyen de réduire le risque d’AVC ischémiques associés à la FA. Des médicaments comme la warfarine ont montré dans de nombreuses études qu'ils réduisent considérablement le risque d’AVC. Des médicaments plus récents, appelés anticoagulants oraux (ACO), offrent des avantages similaires.

Cependant, ces traitements présentent de gros inconvénients. Bien qu'ils puissent diminuer le risque d’AVC, ils peuvent aussi augmenter le risque de saignements graves dans le crâne, appelés hémorragies intracrâniennes. Pour certains patients, des AVC peuvent encore survenir même en utilisant ces médicaments, et ces patients font souvent face à un risque plus élevé d'avoir un autre AVC.

Les patients plus âgés, qui peuvent déjà avoir d'autres problèmes de santé, ont souvent du mal à suivre un traitement par ACO. Des facteurs comme des conditions préexistantes peuvent compliquer leur traitement et augmenter la probabilité d’AVC. L'utilisation des ACO est aussi limitée par diverses conditions que certains patients peuvent avoir, rendant difficile de trouver des candidats adéquats pour cette thérapie préventive.

De plus, les professionnels de santé font face à des incertitudes quant à la façon de continuer la thérapie anticoagulante après qu'un patient ait subi un AVC. Les patients peuvent être hésitants à cause de leurs propres expériences ou opinions, ce qui entraîne de la confusion sur les avantages et les risques potentiels du traitement.

#Le lien entre TAVR et AVC

Le Remplacement Valvulaire Aortique Transcatheter (TAVR) est une option moins invasive pour les patients avec un rétrécissement sévère de la valve aortique qui sont à risque moyen à élevé pour une chirurgie traditionnelle. Le nombre de procédures TAVR devrait augmenter considérablement dans les prochaines années. Bien que TAVR ait de nombreux avantages, comme un temps de récupération plus court et des taux de survie similaires par rapport à la chirurgie traditionnelle, cela comporte ses propres risques, notamment la possibilité d’un AVC.

En fait, les AVC après TAVR peuvent entraîner un risque de mort et d'invalidité permanente beaucoup plus élevé. Après le TAVR, un certain nombre d’AVC se produisent dans les premiers jours, soulignant la nécessité de stratégies de protection efficaces. Fait intéressant, de nouveaux dommages cérébraux peuvent se produire même après 30 jours post-procédure, ce qui peut contribuer au déclin cognitif et augmenter le risque de démence.

#Dispositifs de Protection Cérébrale Actuels

Les dispositifs de protection cérébro-emboliques (CEPD) ont été développés pour empêcher les débris d'atteindre le cerveau lors de procédures comme le TAVR. Ces dispositifs sont insérés pendant le traitement pour aider à attraper les caillots ou débris qui pourraient provoquer un AVC. Cependant, leur efficacité pour prévenir les AVC, les attaques ischémiques transitoires ou la mort demeure incertaine.

Des études récentes ont examiné la quantité de débris capturés par ces dispositifs. Il semble que les patients à faible risque puissent encore être exposés à un niveau de risque similaire à ceux qui sont à haut risque, ce qui signifie que ces dispositifs ne protègent peut-être pas autant qu'on le pensait. Des particules plus grandes peuvent parfois passer à travers ces dispositifs, permettant ainsi des AVC même dans des zones qui semblent protégées.

#Amélioration Potentielle avec de Nouveaux Dispositifs

L'objectif de la recherche présentée est de développer un nouveau dispositif pour mieux protéger le cerveau des dommages lors des procédures et prévenir les AVC. Le dispositif proposé a un design destiné à bloquer ou rediriger les caillots sanguins avant qu'ils n'atteignent le cerveau tout en permettant un flux sanguin suffisant pour maintenir le cerveau en bonne santé.

En utilisant une combinaison de dynamique des fluides et de méthodes de suivi de particules, l'étude vise à valider l'efficacité de ce nouveau dispositif. En simulant et analysant comment le sang et les particules s'écoulent, les chercheurs espèrent optimiser le design pour une meilleure performance.

La première étape de l'étude a examiné comment l'épaisseur et la forme de la structure du dispositif influençaient sa capacité à dévier les caillots. Quelques ajustements ont été apportés en fonction des résultats des tests initiaux. Pour améliorer le design, des structures supplémentaires ont été ajoutées, orientées dans différentes directions pour attraper plus de caillots qui pourraient passer.

Dans la deuxième phase, le dispositif a été amélioré en ajoutant une charge électrique à la structure. Comme les caillots ont naturellement une charge négative, ce dispositif les repousserait, facilitant leur éloignement des régions vitales. La combinaison du filtrage mécanique et de la répulsion électrique devrait offrir une meilleure protection contre les AVC.

#Géométrie de l'Arc Aortique pour la Simulation

Pour tester le dispositif, des simulations informatiques ont été réalisées en utilisant un modèle de l'arc aortique. Des modifications ont été apportées pour refléter une structure plus réaliste. Ce modèle précis était crucial pour étudier le flux sanguin et comment différents facteurs affectent l'efficacité potentielle du dispositif.

Le dispositif est implanté à la base de trois grosses artères, où le risque d’AVC est élevé. L'étude a examiné le flux sanguin et comment la présence du dispositif influencerait ce flux, en veillant à ce qu'un flux sanguin oxygéné suffisant atteigne toujours le cerveau.

#Ajustements de Design du Dispositif

Pendant le processus de conception, une attention particulière a été accordée à l'agencement des structures du dispositif, qui étaient configurées pour guider les caillots afin qu'ils n'entrent pas dans les artères tout en maintenant un flux sanguin normal. Différentes formes et tailles pour ces structures ont été testées pour déterminer quelle configuration offrait les meilleurs résultats.

L'espace latéral entre le dispositif et les parois des artères a également été examiné. Cet espacement est critique, car des particules plus grandes pourraient passer si les espaces sont trop larges. Les variations de design ont cherché à maximiser l'efficacité du dispositif à capturer les caillots sans compromettre le flux sanguin.

#Efficacité à Bloquer les Caillots

L'efficacité du dispositif à bloquer les caillots sanguins a été mesurée en observant combien de particules réussissaient à passer à travers le dispositif dans différentes configurations. Certaines configurations ont mieux fonctionné que d'autres, surtout lorsque la charge électrique était appliquée.

Dans les tests sans la charge électrique, le dispositif a quand même montré une promesse à bloquer certains caillots, en particulier ceux de plus petite taille. Cependant, avec la charge électrique en place, le dispositif a réussi à augmenter considérablement le nombre de particules empêchées de passer, surtout les plus petites.

Cette efficacité était évidente aussi bien pour les patients en bonne santé que pour ceux ayant une Fibrillation Auriculaire. Les résultats ont indiqué que la répulsion électrique pourrait grandement améliorer la capacité du dispositif à empêcher des substances potentiellement nocives d'atteindre des zones vitales.

#Conclusions et Étapes Futures

L'étude résume une nouvelle direction prometteuse dans la conception de dispositifs visant à prévenir les AVC pour les patients à haut risque. La recherche met en lumière le potentiel de ce nouveau dispositif, qui peut réduire efficacement le nombre de particules nuisibles dans le sang.

À travers des simulations, l'équipe a découvert que leur dispositif innovant pourrait bloquer une large gamme de tailles de particules, offrant une méthode qui ne dépend pas des médicaments anticoagulants. C'est une considération importante, surtout à mesure que de plus en plus de patients avec des problèmes cardiaques nécessitent des interventions comme le TAVR.

En avançant, l'objectif est de valider ces découvertes par des tests expérimentaux et d'affiner le design du dispositif. L'espoir est d'offrir finalement une manière plus sûre et plus efficace de prévenir les AVC et d'améliorer la qualité de vie de nombreux patients confrontés à des problèmes cardiaques et aux complications de conditions comme la Fibrillation Auriculaire.