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A medical device for airflow simulation of the human upper airways

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Un dispositif médical analyse plus précisément le flux d’air dans la cavité nasale

Un logiciel médical comme service, NASALFLOW, améliore le diagnostic d’obstruction des voies nasales, accroissant ainsi les taux de succès des interventions chirurgicales et améliorant la qualité de vie des patients.

Santé

L’obstruction des voies nasales (OVN) désigne l’incapacité d’un patient à obtenir suffisamment d’air dans ses voies aériennes supérieures pour pouvoir respirer tranquillement, sans percevoir d’obstruction de la respiration. Il s’agit de l’une des plaintes relatives à l’oto-rhino-laryngologie (ORL) les plus répandues dans les soins primaires et l’une des raisons les plus courantes des orientations vers un spécialiste ORL. On pense que plus de 30 % de la population mondiale souffre d’OVN. Le projet NASALFLOW, financé par l’UE, a mis au point un service de diagnostic pour le marché des soins de santé et a réussi les tests cliniques pour obtenir son marquage CE. L’assistance de l’UE a permis au projet d’approfondir son évaluation de la viabilité technique, commerciale et financière de sa solution avant d’être lancée sur le marché.

Une visualisation et une simulation interactives

L’OVN est généralement causée par des facteurs anatomiques. Les symptômes incluent souvent des céphalées, une dyspnée, un état de fatigue, des troubles du sommeil et un déclin général de la qualité de vie. Du fait d’une absence de moyens fiables et objectifs pour mesurer les symptômes, le diagnostic s’avère complexe. Les méthodes actuelles, dont la rhinomanométrie (RM) antérieure active, le dispositif PNIF (Peak Nasal Inspiratory Flow), et la rhinométrie acoustique (RA), sont invasives et insuffisamment détaillées pour une intervention en milieu clinique destinée à traiter une OVN. Selon une récente étude, la majorité des chirurgiens ORL posent le diagnostic d’une obstruction nasale uniquement au moyen du dossier clinique du patient et d’une endoscopie nasale. Cela signifie que, actuellement, la décision de procéder à une chirurgie repose principalement sur l’expérience et l’intuition d’un chirurgien. Les taux d’échecs signalés sont de l’ordre de 25 à 50 %, soit assez élevés. Le processus de NASALFLOW débute par une reconstruction 3D des voies aériennes supérieures du patient, créée après avoir isolé les images de la cavité d’air à partir d’une tomodensitométrie anonyme de la région du nez d’un patient. La modélisation informatique trouve ensuite la solution en matière d’écoulement de fluide pour chaque point situé à l’intérieur de la cavité nasale, dont les données concernant la vitesse, la pression, les forces tractrices et la température. L’analyse, qui prend moins de deux heures, peut ensuite être utilisée pour appuyer la prise de décision sur le plan clinique, puisqu’elle est complétée par un outil de chirurgie virtuelle (CV). Les chirurgiens peuvent ainsi simuler les aboutissements probables de différentes interventions. Une étude sur la sensibilité et la spécificité a été menée pour le diagnostic OVN du projet à l’Hôpital Gregorio Marañón de Madrid en 2018‑2019. Les résultats montrent que cette technique a atteint des valeurs élevées de l’ordre de 0,85 pour la sensibilité (capacité à identifier les patients malades) et de 0,79 pour la spécificité (capacité à identifier les patients non malades). Les résultats de chaque étape ont également été vérifiés en réalisant 200 simulations sur 100 patients.

La référence absolue

Actuellement, pour rapprocher cette technologie du marché, l’équipe travaille sur l’amélioration de la capacité de diagnostic de ce dispositif, qui nécessitera une validation clinique. L’objectif est d’exploiter le plein potentiel de la technologie de la mécanique des fluides numérique (MFN) pour la respiration humaine. Elle pourrait être utilisée pour poser le diagnostic de différentes affections respiratoires pertinentes au domaine de la pédiatrie, du sport ou de la gériatrie. Elle peut également simuler le transport et le dépôt de particules dans la cavité nasale. Cela accroîtrait la compréhension de base des processus à l’origine de cette affection et validerait l’efficacité des sprays nasaux. «Notre objectif est de devenir la référence absolue dans le diagnostic de l’OVN et le processus décisionnel parmi les spécialistes ORL. Notre outil de chirurgie virtuelle peut éviter les interventions chirurgicales inutiles, tout en réduisant les taux d’échec et les frais médicaux connexes. Actuellement, aucune entreprise n’est plus avancée que nous dans l’application de la MFN aux voies nasales humaines», indique Guillermo Sanjuán, coordinateur du projet.

Mots‑clés

NASALFLOW, flux d’air, logiciel comme service, diagnostic, respiration, tomodensitométrie, voie aérienne, chirurgie virtuelle, chirurgien, 3D, mécanique des fluides numérique

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