Validation in vitro

Les r´esultats de cette section comparent les r´esultats de deux op´erateurs : l’auteur de ce m´emoire et un radiologue vasculaire et interventionnel. La contribution de l’auteur porte sur la pr´eparation de l’exp´erience, son d´eroulement et l’analyse des r´esultats.

4.1.1 Int´erˆet

Nous cherchons `a montrer que le guidage magn´etique est fonctionnel dans un fantˆome r´ealiste dont la g´eom´etrie a ´et´e calqu´ee `a partir d’une photo de vasculature animale (voir 2.2.2). Nous avions pr´esent´e les diff´erents types de crochets que nous pouvions faire apparaˆıtre sur notre guide selon la fixation de l’embout sur le guide (voir 2.1.3.3). Nous ´evaluons ici l’influence de ce crochet sur le guidage de notre outil.

Ces ´evaluations sont pr´eliminaires `a l’exp´erimentation animale et nous permettent de d´efinir le type de crochet le plus efficace dans ces conditions.

4.1.2 Proc´edure exp´erimentale

Quatre configurations de guides sont ´evalu´ees. Un premier guide Hybrid007D (Balt, France), sans embout, est utilis´e comme guide t´emoin. Deux autres guides Hybrid007D dot´es d’un embout sph´erique en acier chrom´e de 0.9 mm de diam`etre (Salem speciality ball Co, Canton, CT, USA) sont ´evalu´es. Le premier guide est plac´e parall`element `a la magn´etisation de sa bille tandis que le second guide est perpendiculaire. Ces agencements impliquent que le premier guide ne pr´esente pas de courbure lorsque le guide est parall`ele `a ⃗B0 tandis que le

second poss`ede une courbure. Enfin, un dernier guide, un Glidewire (Terumo, Somerset, NJ, USA) est dot´e d’un embout sph´erique en acier chrom´e de 2 mm de diam`etre. Il ne poss`ede pas de crochet. Tous les guides sont gliss´es dans un cath´eter FasTracker 018 (Bsoton Scien- tific, USA) afin de faciliter la navigation du guide sur une grande distance. L’ensemble des caract´eristiques des guides et des tests effectu´es sont r´esum´es dans le tableau 4.1.

Un fantˆome en PMMA est fabriqu´e `a partir d’une photo de la vasculature d’un lapin. La description du fantˆome est donn´e en 2.2.2. Le fantˆome est plac´e dans un bac rempli d’eau distill´ee. L’ensemble se trouve dans l’IRM selon l’axe ⃗z. Des bobines de gradient addition- nelles sont plac´ees autour de l’ensemble pour g´en´erer un gradient magn´etique. Une cam´era compatible IRM est plac´ee au dessus du fantˆome et projette l’´evolution du guide sur le mur en face des op´erateurs (figure 4.1).

Ces derniers, un radiologue interventionnel et l’auteur de ce m´emoire, r´ealisent chacun l’exp´erience. Ils avancent l’outil dans le fantˆome, d´efinissent la direction du gradient `a l’aide d’un joystick pour l’intersection vis´ee, appliquent la force magn´etique puis poussent le guide jusqu’`a l’intersection. Dans le cas particulier du troisi`eme test utilisant un guide d´epourvu d’embout, il n’est pas soumis `a un gradient magn´etique. Si le guide entre dans l’intersection cible, le test est une r´eussite not´e √, sinon, c’est un ´echec not´e X.

4.1.3 R´esultats

Les r´esultats sont pr´esent´es dans le tableau 4.2. Les noms des art`eres sont donn´es en figure 4.2.

L’´equipe d’ing´enieurs a r´ealis´e cinq essais. Le guide Terumo d´epourvu de l’influence du gradient magn´etique (test 1) n’a pu atteindre aucune intersection. En revanche, lorsque la force magn´etique a ´et´e employ´ee, la d´eflexion provoqu´ee lui a permis d’entrer dans 4 in-

Tableau 4.1. D´efinition des propri´et´es des outils ´evalu´es et des tests effectu´es.

√

signifie ‘oui’ et X signifie ‘non’.

Test Equipe´ Guide Bille ? Crochet ? Fm?

1 Ing Terumo √ N/A X

2 Ing Terumo √ X √

3 Ing Balt X N/A X

4 Ing Balt √ √ X

5 Ing Balt √ √ √

6 Med Balt √ X √

Figure 4.1. Plateforme de test in vitro. Une cam´era est plac´ee `a l’int´erieur du tunnel et son image est projet´e sur le mur en face de l’op´erateur qui manipule son guide depuis l’ext´erieur de l’IRM.

tersections sur 7 (test 2). Parmi les intersections rest´ees inaccessibles, l’art`ere m´esent´erique inf´erieure pr´esentait une lumi`ere de diam`etre inf´erieur `a l’embout du guide rendant l’entr´ee du guide impossible.

Dans le cas du guide Balt d´epourvu d’embout et donc de force magn´etique, l’op´erateur a pu faire entrer son guide dans les art`eres iliaque et abdominale crˆanienne gauche (test 3). L’ajout d’une bille formant un crochet dans le guide permet d’acc´eder, sans l’utilisation de la force magn´etique (test 4) `a toutes les intersections sauf `a l’art`ere r´enale gauche qui ne peut ˆ

etre atteinte qu’`a l’aide du gradient magn´etique (test 5).

L’´equipe m´edicale, quant `a elle, a pu comparer un guide dot´e d’un embout droit (test 6) et un embout formant un crochet sur le guide (test 7). Dans les deux cas, la force magn´etique a ´et´e utilis´ee. Sans crochet, le radiologue interventionniste parvient `a entrer dans toutes les intersections sauf l’art`ere iliaque et l’art`ere r´enale gauche (test 6). L’utilisation du guide avec un crochet permet d’acc´eder `a l’art`ere iliaque mais laisse l’art`ere r´enale gauche toujours inatteignable. Pourtant, le test 5 offrait les mˆemes conditions de test, et l’art`ere r´enale gauche avait pu ˆetre atteinte. Nous expliquons cette diff´erence par la pr´esence d’un crochet d’une amplitude diff´erente entre les deux guides utilis´es ou bien par l’influence de l’op´erateur.

De fa¸con plus qualitative, nous avons pu constater que lorsque le guide parvient `a entrer dans une intersection, avec ou sans l’aide de la force magn´etique, le guide garde la forme acquise pour entrer dans l’intersection (grˆace `a ses propri´et´es de mat´eriaux `a m´emoire de

Test Iliaque M´esent. Inf. Abdom. cran. G. R´enale G R´enale D M´esent. Sup. Tronc cœliaque 1 X X* X X X X X 2 √ X* √ X √ √ X 3 √ X √ X X X X 4 √ √ √ X √ √ √ 5 √ √ √ √ √ √ √ 6 X √ √ X √ √ √ 7 √ - √ X √ - -

Tableau 4.2. R´esultats de guidage de chacune des art`eres test´ees dans le fan- tˆome. La croix rouge repr´esente un ´echec tandis que la verte repr´esente une r´eussite. (*) signifie que la lumi`ere de l’art`ere est inf´erieure au diam`etre de l’embout.

forme) et cette courbure rend la sortie de l’intersection difficile. Se diriger dans une autre direction devient alors difficile. La pr´esence de la force magn´etique est ici tr`es utile pour imposer un changement de direction.

4.1.4 Discussion

Les sept art`eres du fantˆome ont ´et´e atteintes avec succ`es sous certaines conditions. L’uti- lisation du gradient magn´etique aide `a la navigation du guide comme le montre le passage du test 1 au test 2. Par contre, lorsqu’un crochet est d´ej`a pr´esent sur le guide, l’am´elioration est moins ´evidente comme le montre la diff´erence entre le test 4 et 5.

Dans ces exp´eriences, l’op´erateur a toujours eu une tr`es bonne visualisation du comporte- ment du cath´eter et de l’embout dans la vasculature. Cette visualisation nette est un facteur important dans l’obtention de ces r´esultats car l’op´erateur sait exactement `a quel moment il se trouve en position critique et il peut s’ajuster en cons´equence en faisant des allers-retours notamment. De plus, le cath´eter dans lequel est gliss´e le guide et la position de l’extr´emit´e distale du cath´eter par rapport `a l’extr´emit´e distale du guide est ´egalement essentielle puisque le cath´eter a une rigidit´e plus importante et le flambement que le guide va subir pour entrer dans une intersections sera affect´e par la rigidit´e du guide en amont.

Ces param`etres sont difficiles `a contrˆoler in vivo et pour maximiser nos chances de r´eussite, nous pr´evoyons d’utiliser un guide Balt dot´e d’un embout pr´esentant un crochet pour les exp´erimentations animales.