Premier essai clinique sur l’homme pour un dispositif de la taille d’une pilule qui surveille la respiration intestinale

Les scientifiques ont développé un dispositif ingérable capable de surveiller en toute sécurité les signes vitaux tels que la respiration et la fréquence cardiaque à l’intérieur des humains. L’outil, décrit le 17 novembre dans la revue Appareila le potentiel de fournir des soins accessibles et pratiques aux personnes à risque de surdose d’opioïdes.

“La capacité de faciliter le diagnostic et de surveiller de nombreuses affections sans avoir à se rendre à l’hôpital peut permettre aux patients d’accéder plus facilement aux soins de santé et aux traitements de soutien”, explique Giovanni Traverso, premier auteur de l’article, professeur agrégé au Département de génie mécanique. au Massachusetts Institute of Technology et gastro-entérologue au Brigham and Women’s Hospital.

Ces dernières années, les scientifiques ont développé une multitude de dispositifs ingérables. Contrairement aux dispositifs implantables tels que les stimulateurs cardiaques, les dispositifs ingérables sont faciles à utiliser et ne nécessitent pas d’intervention chirurgicale. Par exemple, les médecins utilisent des caméras ingérables de la taille d’une pilule pour effectuer des coloscopies, une procédure traditionnellement réalisée en milieu hospitalier.

“L’idée d’utiliser un dispositif ingérable est qu’un médecin peut prescrire ces gélules et que tout ce que le patient doit faire est de les avaler”, explique Benjamin Pless, co-auteur de l’article et fondateur de Celero Systems, un dispositif médical. développeur basé dans le Massachusetts. “Les gens sont habitués à prendre des pilules, et les coûts liés à l’utilisation de dispositifs ingérables sont bien plus abordables que ceux liés aux procédures médicales traditionnelles.”

La pilule de surveillance des signes vitaux, ou VM Pill, fonctionne en surveillant les petites vibrations du corps associées à la respiration et aux battements du cœur. La pilule peut détecter si une personne arrête de respirer depuis l’intérieur du tube digestif.

Pour tester la pilule VM, l’équipe a placé le dispositif dans l’estomac de porcs soumis à une anesthésie. Les chercheurs ont ensuite administré aux porcs une dose de fentanyl qui a provoqué l’arrêt de la respiration du porc, ce qui se produit lors d’une surdose de fentanyl chez l’homme. L’appareil a mesuré la fréquence respiratoire du porc en temps réel et a alerté les chercheurs, qui ont pu inverser la surdose.

L’équipe a également testé le dispositif chez l’homme pour la première fois en donnant la pilule VM à ceux évalués pour l’apnée du sommeil. L’apnée du sommeil est un trouble dans lequel la respiration s’arrête et redémarre de manière répétée pendant le sommeil. De nombreuses personnes atteintes de cette maladie ne sont pas diagnostiquées, en partie parce que le diagnostic de la maladie implique l’admission des personnes dans un laboratoire du sommeil où elles sont connectées à des appareils externes pour surveiller leurs signes vitaux pendant leur sommeil.

“Compte tenu de notre intérêt pour la sécurité des opioïdes, nous avons remarqué que l’apnée du sommeil présente en grande partie les mêmes symptômes que la dépression respiratoire induite par les opioïdes”, explique Pless.

Les chercheurs ont administré la pilule VM à 10 patients souffrant d’apnée du sommeil à l’Université de Virginie occidentale. L’appareil était capable de détecter l’arrêt de la respiration des participants et de surveiller la fréquence respiratoire avec une précision de 92,7 %. Par rapport aux appareils externes de surveillance des fonctions vitales, la pilule peut surveiller la fréquence cardiaque avec une précision d’au moins 96 %. L’essai a également montré que le dispositif est sûr et que tous les participants ont excrété le dispositif quelques jours après l’expérience.

“La précision et la corrélation de ces enregistrements étaient excellentes par rapport aux études cliniques de référence que nous avons réalisées dans nos laboratoires du sommeil”, déclare Ali Rezai, co-auteur de l’article et neuroscientifique au Rockefeller Neuroscience Institute de l’Université de Virginie occidentale.

“La possibilité de surveiller à distance les signaux vitaux critiques des patients, sans fils, sans fils ou sans recours à des techniciens médicaux, ouvre la porte à la surveillance des patients dans leur environnement naturel plutôt qu’en clinique ou en milieu hospitalier”, ajoute-t-il.

Traverso affirme que la version actuelle de la pilule VM traverse le corps en une journée environ, mais qu’ils peuvent apporter des modifications à l’appareil à l’avenir qui lui permettraient de rester plus longtemps pour une surveillance à long terme. À l’avenir, ils espèrent également mettre à niveau l’appareil afin qu’il puisse administrer automatiquement des médicaments pour inverser des conditions telles qu’une surdose d’opioïdes une fois que l’appareil détecte des symptômes.

“À l’avenir, de nombreuses situations, notamment une surdose d’opioïdes et d’autres problèmes respiratoires et cardiaques, pourraient certainement bénéficier de ce dispositif ingérable”, explique Traverso.