Lorsqu’un fœtus se développe, les poumons du bébé sont remplis de liquide et l’oxygène provient directement du placenta. Ce sang oxygéné contourne les poumons pour atteindre le reste du corps par un vaisseau appelé le canal artériel.

Après la naissance, les bébés utilisent leurs poumons pour respirer et le canal artériel se ferme généralement en quelques jours. Mais pour près de 65 % des prématurés, le vaisseau ne se ferme pas. Cette condition, appelée persistance du canal artériel, ou PDA, déplace le flux sanguin dans une voie anormale qui peut fatiguer le cœur, congestionner les poumons et voler le sang et l’oxygène du cerveau et d’autres organes du nouveau-né.

Les médecins doivent décider s’ils tentent de fermer le PDA avec des médicaments ou un dispositif implanté, les deux comportant des risques. Mesurer avec précision le flux sanguin vers les organes du nouveau-né pourrait aider à cette importante décision. Mais un problème se pose : il n’y a pas de véritable mesure du débit sanguin qui fonctionne pratiquement pour un usage clinique, a déclaré Jonathan Rubin, MD, Ph.D., professeur émérite de radiologie à la faculté de médecine de l’Université du Michigan.

« Cette décision de fermer ou non la persistance du canal artériel est un problème en néonatologie depuis au moins 30 ans », a déclaré Rubin. « Le débat dépend vraiment de la façon dont le flux sanguin s’est déplacé, compliqué par un historique de données peu fiables, c’est pourquoi une mesure du flux sanguin est si importante. »

Pour résoudre ce problème, Rubin et une équipe de chercheurs de Michigan Medicine ont développé une technique de flux de couleur par ultrasons en temps réel qui repose sur un échantillonnage 3D pour mesurer le flux sanguin. Ils ont testé la méthode sur 10 bébés nés à terme en bonne santé, obtenant des mesures du débit sanguin cérébral total qui correspondent étroitement à celles utilisant des techniques plus invasives ou techniquement exigeantes. Les résultats sont publiés dans L’échographie en médecine et en biologie.

« Avec notre méthode, nous sommes capables de scanner des bébés dans les bras des parents sans douleur ni danger – personne n’a vraiment été capable de le faire auparavant », a déclaré Rubin, l’un des principaux auteurs de l’article.

« Il existe plusieurs autres méthodes de mesure du débit sanguin, mais elles sont lourdes et nécessitent souvent des produits de contraste intraveineux, les bébés étant sédatés ou retenus dans un scanner. Mais les bébés prématurés sont dans des couveuses, ils sont fragiles, et ces techniques peuvent être dangereux. Cette technique d’échographie pourrait être utilisée régulièrement dans les unités de soins intensifs néonatals, ce qui pourrait avoir un impact significatif sur les résultats des bébés prématurés atteints de cette maladie.

Comment ça fonctionne

Il existe de nombreuses méthodes de substitution utilisées à la place du véritable flux sanguin, telles que la vitesse du flux sanguin. Mais le vrai flux sanguin nécessite de connaître la vitesse du sang par rapport à la zone qu’il couvre.

Comme le trafic, dit Rubin, il n’est pas utile de savoir à quelle vitesse les voitures se déplacent uniquement si vous ne savez pas combien de voitures sont sur la route.

La technique développée par Rubin et ses collègues mesure le flux sanguin réel en calculant le flux sanguin sur une surface à travers les faisceaux d’ultrasons. L’image couleur est capturée en 3D.

« Cette méthode ne nécessite pas d’agents de contraste, les mesures peuvent être effectuées en temps réel et peuvent être répétées au besoin car la méthode est totalement bénigne », a déclaré Rubin.

Des applications qui changent la donne

Avec une véritable mesure non invasive du flux sanguin, les chercheurs affirment que la technique pourrait être appliquée pour traiter le flux sanguin vers les organes, y compris le cerveau, le foie et les reins, dans de nombreux états pathologiques, notamment l’insuffisance cardiaque congestive, la septicémie et le choc.

« Dans l’unité de soins intensifs néonatals, nous devons faire des hypothèses chaque jour sur la base de mesures indirectes pour déterminer comment nos traitements affectent le flux sanguin vers les organes des nouveau-nés gravement malades », a déclaré Gary Weiner, MD, professeur agrégé clinique de pédiatrie à l’UM Medical School. et directeur médical de l’unité de soins intensifs néonatals de Brandon à l’hôpital pour enfants UM Health CS Mott.

« Avoir un outil de chevet sûr, rapide et précis qui nous permet de mesurer le flux sanguin réel pourrait changer la donne. »

Mais cela ne s’arrête pas aux enfants. Rubin dit que la méthode a le potentiel d’être appliquée presque partout où une échographie peut imager, étant utilisée pour tout, de l’évaluation du besoin de greffes d’organes à l’identification des problèmes lors des procédures chirurgicales.

« Les cliniciens effectuent toutes sortes de manœuvres pour modifier les mesures du débit sanguin, et les évaluations sont toujours semi-quantitatives ou font des hypothèses injustifiées sur la nature du débit », a-t-il déclaré. « Ils peuvent utiliser une échographie Doppler pour obtenir la vitesse, mais il suffit ensuite de sentir un vaisseau pour sentir s’il y a un écoulement. Il y a tellement de potentiel pour cette application en médecine diagnostique parce que l’écoulement est partout. Nous avons déjà utilisé la méthode pour mesurer les écoulements dans cordons ombilicaux chez les fœtus avant la naissance et dans le foie chez les adultes. La méthode est en cours d’évaluation par plusieurs sociétés pour être incluse dans les échographes cliniques standard.

Parmi les autres auteurs figurent Oliver D. Kripfgans, Ph.D., J. Brian Fowlkes, Ph.D., Gary M. Weiner, MD, Marjorie (Marcie) C. Treadwell, MD, Stephen Z. Pinter, Ph.D., toute la médecine du Michigan.