d Analyse multivariée
V. CONCLUSION ET DISCUSSION de l’étude
Pour toutes les colles, on observe un effet d’allongement significatif des TP avec l’ajout de lipiodol entre les ratios 1 :1 et 1 :4. En revanche cet allongement est différent en fonction des colles puisque le rapport est plus important pour l’Histoacryl® (6,6), que pour le Glubran 2® (5,5) et que pour le Purefill® (3,5). Le lipiodol aurait moins d’effet sur le Purefill® pour l’allongement des TP. Tous ratios confondus, le Purefill® polymérise plus vite que l’Histoacryl® qui lui-même polymérise plus vite que le Glubran2®. Cette différence est identique avec un mélange 80 % lipidol et 20 % de colle. En revanche avec plus de colle (50 %) c’est le Glubran® qui est significativement différent (TP plus longs) que les 2 autres colles. Seul le Purefill® est sensible aux conditions de température avec notamment pour le mélange qui contient le plus de colle (1 :1) un allongement des TP avec le chauffage du mélange (37°C). Si la colle est utilisée immédiatement après la sortie du réfrigérateur, les TP sont significativement plus courts. Pour le ratio avec 80 % de lipiodol, c’est l’inverse avec un TP qui est plus court en cas de chauffage à 37°C. Il aurait été intéressant de poursuivre les analyses de TP avec des ratios intermédiaires.
Les différences entre le Purefill® et les 2 autres colles sont retrouvées dans les analyses macroscopiques. L’ajout de lipiodol semble, d’après la MO, créer des espaces vides entre les parties polymérisées (solides).
Seul le lipiodol influe sur la radio-opacité. La poudre de tantale est bien plus radio- opaque que le lipidol. Nous n’avons pas étudié l’impact de la poudre de tantale sur les TP.
Le montage utilisé est un montage qui étudie la polymérisation en condition statique. Les mesures réalisées sont des mesures de temps de polymérisation mais ce qui est intéressant pour l’application en embolisation, c’est le T0 c’est à dire le début de la polymérisation. Le dispositif ne permet pas d’évaluer l’impact du débit d’injection sur la polymérisation ni l’impact du volume injecté.
Il serait judicieux de pouvoir évaluer les différences de ces colles et l’impact de la température sur le Purefill® sur un modèle dynamique, par conséquent un modèle animal. Un modèle animal permettrait aussi d’apprécier l’impact des variations de température sur l’hémostase.
Enfin, ce modèle ne permet pas d’analyser toutes les phases de la polymérisation. Les gouttes peuvent parfois ne pas être strictement identiques. C’est notamment pour ces raisons
que nous avons décidé de poursuivre l’évaluation du Purefill® sur le modèle disponible au laboratoire du Dr Salsac.
VI. MATERIELS et METHODES de l’étude 2
Les travaux débutés par Yongjiang LI (Li 2018) au laboratoire de biomécanique et bio- ingénierie (UMR CNRS 7338) à l’Université de Technologie de Compiègne portaient sur l’étude quantitative des propriétés physiques de 2 colles cyanoacrylates (Histoacryl® et Glubran 2®) mélangées avec du lipiodol ainsi qu’une analyse quantitative du phénomène dynamique de polymérisation au contact de solutions ionique et protéique à partir du modèle présenté ci- dessous (figures 39 et 40).
Figure 39 : Modèle expérimental (a) utilisé pour évaluer la réaction de polymérisation d'une solution contenant de la colle au contact d'une solution ionique. Les 2 solutions sont mises en contact dans un microtube (b).
L’étude de la réaction de polymérisation a porté sur deux aspects.
Le premier est l’analyse de la solidification de l’interface entre la solution contenant la colle (en haut) et une solution ionique (même concentration ionique que le sang) à plusieurs concentrations de colle. Cette réaction étant initiée rapidement, elle a été analysée sur des temps courts (218 ou 436 secondes) à une cadence de 50 images par seconde. La polymérisation entrainant une opacification de la solution ionique, celle-ci a été analysée indirectement via les modifications d’opacité (échelle de gris) observés dans le film de colle laissé le long de la paroi du tube, dans la zone où la colle était avant que la solution ionique ne soit aspirée (figure 41).
La ligne en pointillé rouge représente l’interface qui a été analysée selon plusieurs paramètres (angles des solutions avec les bords du micro tube, hauteur de l’interface). La mesure de l’opacité (échelle de gris) de la solution ionique a été réalisée à l’endroit des centres d’intérêts rouges.
Le deuxième aspect étudié est la propagation de la réaction de polymérisation dans le volume de la colle à partir de l’interface avec la solution ionique. La propagation de la polymérisation entraine des modifications de volume et des modifications d’opacité visible à l’œil et par caméra rapide. Ces modifications des niveaux de gris apparaissent lentement et ont été étudiées sur des temps plus longs (90 et 180 minutes), avec une cadence image à 0,5 image par seconde (figure 42).
Interface
Interface
Figure 41: Modification de l’interface entre la solution ionique et la solution contenant la colle, évaluée sur des temps courts (Li et al. 2017).
Figure 42: Modification à partir de l'interface vers la solution contenant la colle, évaluées sur des temps longs (Li et al. 2017).
La ligne en pointillé rouge représente l’interface. Les modifications d’opacité (échelle de gris) ont été analysées à l’endroit des centres d’intérêts rouges.
Lors de ma thèse, j’ai eu l’opportunité de pouvoir travailler avec l’équipe de recherche d’Anne-Virginie Salsac au moment où Yongjiang réalisait ses travaux. Grâce aux discussions scientifiques intégrant recherche biomécanique et réalité clinique, Yongjiang a pu compléter ses travaux. En effet, seules des concentrations élevées de colle étaient évaluées (100 %, 75 % et 50%), or en pratique clinique les mélanges utilisés sont plutôt de 50 % au maximum : la polymérisation a donc également été étudiée à 25%. D’autre part, comme nous nous étions posé la question sur l’impact potentiel des techniques de mélange sur la polymérisation, des tests complémentaires ont été réalisés. L’évaluation a notamment permis de conclure que les 2 composants (colle et lipidol) étaient miscibles et que par conséquent, à partir du moment où le mélange était correctement réalisé (temps de mélange assez long), il n’y avait aucune raison de voir de différence sur les temps de polymérisation. Un autre aspect a été discuté, à savoir la présence dans le sang de composants protéiques notamment l’albumine. L’évaluation de la polymérisation a ainsi pu être complétée par une solution ionique contenant des protéines sous la forme d’albumine de sérum bovin à 4 et 8 %. Ces travaux ont été publiés (Y. J. Li, Barthès-Biesel, and Salsac 2017a, 2017b).
Lors de mon premier passage à l’UTC, nous avons décidé de compléter ces travaux avec l’évaluation du Purefill. Les mesures ont été faites pour la plupart pendant mes passages à l’UTC, en parallèle des travaux de thèse de Yongjiang. En revanche, l’analyse des résultats (post traitement des films et analyse sur Matlab) a été effectuée par Yongjiang.
La préparation du mélange colle-lipiodol a été réalisée de la même façon que pour l’étude du Glubran 2 et de l’Histoacryl. La colle était sortie du réfrigérateur (4°C) et maintenu à la température ambiante de la pièce pendant 2 minutes. Deux seringues de 1 ml étaient utilisées. Les seringues étaient connectées à l’aide d’un connecteur mono-voie (figure 43). Le mélange était réalisé par aller-retour (150 fois en 90 secondes). Le mélange était utilisé une fois la disparition des microbulles.
Figure 43 : Photo des seringues connectées à l’aide d’un connecteur mono-voie, pour la réalisation des mélanges colle-lipiodol, à l’UTC de Compiègne.
La photo du montage expérimental est représentée sur la figure 44. Il est identique à celui présenté en introduction.
Un microtube était utilisé pour chaque expérimentation et son diamètre mesuré. Celui- ci était fixé au tube en silicone lui-même fixé sur le support en métal. Le microtube était placé bien à la verticale. Les paramètres d’enregistrement de la caméra étaient vérifiés et réglés au début de chaque expérimentation. Nous avons utilisé les mêmes paramètres de résolution (128*1024), les mêmes cadences images et les mêmes modes d’enregistrement.
Le positionnement de la caméra devait permettre d’inclure le microtube dans sa totalité. L’objectif était réglé afin d’obtenir une qualité d’image haute résolution.
Un bécher en verre était positionné à l’envers afin que le fond de celui-ci permette de déposer les solutions à aspirer dans le micro-tube. L’aspiration se faisait grâce à une seringue de 1 ml positionnée à l’extrémité du micro-tube en silicone.
Les solutions étaient aspirées au travers du microtube après le démarrage de l’enregistrement. La caméra était reliée au logiciel de traitement et post-traitement (Fastcam viewer 3). Une petite quantité du mélange (colle lipiodol) ou de la colle pure était déposée sur le fond du bécher en verre et aspirée dans le micro-tube (environ 1 cm de hauteur). Ensuite le bécher était changé pour y déposer la solution ionique, elle-même immédiatement aspirée dans le microtube. Pour l’évaluation de l’évolution du front de polymérisation, l’enregistrement se faisait avec un laps de temps. Le temps d’intervalle était de 2 secondes, le temps de répétition : 2700 (1 heure 30) et 3600 secondes (2 heures) avec une image par déclenchement.
Deux solutions ioniques ont été testées, avec et sans glycérol. Le glycérol avait été ajouté pour obtenir une viscosité proche de celle du sang.
Les temps de polymérisation ont été évalués pour 2 concentrations lors de mes passages dans l’unité de recherche
- 75% colle / 25% de lipiodol
Figure 44 : Photo du montage expérimental pour évaluer la polymérisation des colles - UTC de Compiègne.
- 100% colle / 0% de lipiodol® - 50% colle / 50% de lipiodol
La concentration : 25% colle / 75 % de lipidol a été étudiée après mes passages à l’UTC.