Le moniteur respiratoire portable détecte rapidement les maladies pulmonaires potentiellement mortelles
Les scientifiques ont développé un analyseur respiratoire portable qui peut détecter avec précision et rapidement le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). L'appareil promet d'augmenter les taux de survie et de réduire les coûts de santé pour les personnes atteintes d'une maladie pulmonaire potentiellement mortelle.
L'équipe décrit le développement et les tests de la nouvelle technologie compacte - qui a à peu près la taille d'une boîte à chaussures - dans un article publié dans le journal. Chimie analytique et bioanalytique.
Le diagnostic et le suivi en temps opportun du SDRA sont très difficiles parce que la condition peut changer et progresser rapidement et a plusieurs causes possibles.
«Les outils de prédiction ARDS les plus couramment utilisés ne sont corrects qu'environ 18% du temps», déclare Xudong Fan, co-auteur principal de l'étude, professeur de génie biomédical à l'Université du Michigan, à Ann Arbor.
En revanche, lui et ses collègues ont montré que l'analyseur respiratoire portable entièrement automatisé peut diagnostiquer le SDRA avec une précision proche de 90% en 30 minutes environ.
Les chercheurs ont testé la technologie sur 48 volontaires qui recevaient un traitement à l'hôpital de l'Université du Michigan. Parmi les volontaires, 21 avaient le SDRA et les autres servaient de témoins.
«Nous avons découvert», explique le professeur Fan, «que si notre appareil nous dit que le patient est positif pour le SDRA, il est fort probable qu’il soit positif.»
Outil de diagnostic et de surveillance
La technologie de l'appareil utilise la chromatographie en phase gazeuse pour analyser près de 100 molécules dans l'haleine expirée. Il capture un échantillon d’haleine à travers un tube qui se connecte à l’orifice d’expiration d’un ventilateur mécanique.
Les résultats de l'analyse permettent aux médecins non seulement de tester le SDRA, mais également de déterminer à quel point la maladie est avancée. L'appareil peut également suivre la progression du traitement après le diagnostic.
«Nous sommes en mesure de détecter l'apparition et l'amélioration de la condition avant que les changements traditionnels des rayons X et des analyses de sang ne se produisent», explique le professeur Fan.
La plupart des personnes qui développent le SDRA sont à l'hôpital et reçoivent un traitement pour d'autres problèmes de santé.
Il est rare que le SDRA se développe en dehors de l'hôpital; lorsque cela se produit, il est fort probable que la personne souffre déjà d'une pneumonie sévère ou d'une affection grave similaire.
Selon les informations sur la présente étude des National Institutes of Health (NIH), environ 200 000 personnes développent un SDRA et 74 000 en meurent chaque année aux États-Unis.
La pneumonie, la septicémie, les traumatismes et l'aspiration sont parmi les causes du SDRA. Ceux-ci provoquent l'inflammation des poumons et le remplissage de liquide. Le liquide obstrue les minuscules sacs aériens des poumons, à travers lesquels l'oxygène passe dans le sang et le dioxyde de carbone en sort.
Les personnes atteintes de SDRA nécessitent généralement un traitement de soins intensifs et le soutien de ventilateurs mécaniques jusqu'à ce que leurs poumons guérissent.
Cependant, beaucoup de ceux qui survivent au SDRA ont du mal à reprendre leurs activités normales parce que leur fonction pulmonaire reste médiocre.
Détection et suivi plus tôt
Détecter le SDRA plus tôt est essentiel pour améliorer les chances et la qualité du rétablissement.
«Notre capacité à améliorer les résultats avec le SDRA», déclare le co-auteur principal de l'étude Kevin R. Ward, professeur de médecine d'urgence et de génie biomédical à l'Université du Michigan, «a été essentiellement stoppée par le manque de technologies capables rapidement et avec précision diagnostiquer la maladie tôt et suivre ses progrès. »
La méthode actuelle de diagnostic du SDRA repose sur les radiographies pulmonaires, qui sont coûteuses et impliquent une exposition aux rayonnements, et des analyses de sang, qui sont invasives.
Ces procédures prennent des heures pour produire des résultats et les médecins doivent les répéter pour suivre les progrès. Au mieux, ils ne peuvent que montrer à quel point la condition était antérieure; ils ne le suivent pas en temps réel.
«Toutes nos méthodes actuelles nous amènent à traiter la maladie trop tard ou à ne pas disposer d'informations nous indiquant si nos thérapies font une différence assez tôt», explique le professeur Ward.
«En utilisant la respiration expirée, la technologie que nous avons développée résout les deux problèmes et ouvre des opportunités significatives pour nous permettre de traiter plus tôt et de développer une multitude de thérapies de médecine de précision pour le SDRA.»
Professeur Kevin R. Ward
L'équipe prévoit des opportunités de développer la technologie pour un diagnostic plus rapide et un meilleur suivi de plusieurs autres conditions inflammatoires qui affectent les poumons ou le sang, telles que la pneumonie, l'asthme et la septicémie.
