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Surveillance musculaire
Les maladies neuromusculaires comme la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et la dystrophie musculaire impliquent souvent une perte progressive de la fonction musculaire, mais le suivi de la santé des muscles au fil du temps n'est pas toujours facile ou précis. La meilleure façon de diagnostiquer et d'évaluer la dégénérescence musculaire implique un test à l'aiguille inconfortable ; ce test et d'autres approches comme les questionnaires sont subjectifs et difficiles à reproduire sur plusieurs sessions.
Mesure musculaire : Un nouvel appareil portable peut évaluer rapidement et sans douleur la santé du tissu musculaire à l'aide d'une technologie appelée myographie par impédance électrique.
Un nouvel appareil, en cours de développement par Seward Rutkove , neurologue et scientifique à la Harvard Medical School, et ses collègues du MIT pourraient fournir une alternative indolore, non invasive et quantitative. Le prototype de sonde portative, semblable à une sonde à ultrasons, mesure l'impédance électrique dans le muscle, qui change en fonction de la santé du tissu.
L'approche, également connue sous le nom de myographie par impédance électrique (EIM), est une modification de la technologie de base utilisée dans les appareils de composition corporelle pour mesurer le pourcentage de graisse ou de muscle dans le corps. Un courant électrique à haute fréquence est appliqué à la peau à travers un ensemble d'électrodes non invasives, tandis qu'un autre ensemble d'électrodes cutanées enregistre les tensions résultantes du tissu. Les propriétés du changement actuel dépendent de la composition et de la structure microscopique du tissu sous-jacent.
Les muscles sont constitués de longues fibres groupées orientées dans la même direction. Un courant électrique passe plus facilement lorsqu'il se déplace parallèlement aux fibres ; lorsqu'il traverse les fibres, il rencontre plus de membranes cellulaires, ce qui provoque un retard ou un déphasage plus important du courant. Le groupe de Rutkove au Beth Israel Deaconess Medical Center a découvert que ce changement de phase varie en fonction de la santé du muscle, car le muscle malade a moins de membranes cellulaires. De plus, l'énergie est perdue lorsque le courant traverse le muscle, et plus encore lorsqu'il traverse les fibres. Le groupe de Rutkove a découvert que l'examen à la fois du changement de phase et de la perte d'énergie peut fournir des informations uniques sur la santé du muscle, car les muscles malades ont moins de fibres musculaires, des membranes cellulaires plus petites et des quantités anormales de graisse et d'eau dans le muscle, ce qui impacter ces mesures.
Le groupe de Rutkove a initialement effectué des mesures musculaires à l'aide d'appareils de composition corporelle prêts à l'emploi modifiés pour effectuer l'EIM. Mais le processus nécessitait des électrodes adhésives placées à plusieurs endroits le long d'un muscle, et une seule partie du corps pouvait nécessiter plusieurs tours plaçant les électrodes à différents angles. La sonde portative, développée en collaboration avec Joël Dawson Le laboratoire d'électrotechnique du MIT permet de prendre des mesures rapidement sans avoir besoin d'électrodes.
Dawson dit que le principal défi technique dans le développement de l'appareil était de trouver un moyen de fournir des courants électriques à différents angles sans nécessiter de machines complexes. Nous avons eu l'idée d'avoir beaucoup de petites sondes de pixels et de les connecter ensemble, dit-il. La tête de l'appareil contient deux anneaux de petites électrodes : un pour envoyer le courant et un pour mesurer la tension. Ces électrodes individuelles peuvent être connectées électriquement dans différentes combinaisons pour agir comme des électrodes uniques plus grandes, ou peuvent être isolées individuellement pour donner une résolution plus fine. Cela permet aux chercheurs de programmer les angles spécifiques qu'ils souhaitent mesurer. L'appareil est connecté à un ordinateur qui calcule les mesures d'impédance et affiche les résultats sous forme graphique.
Rutkove teste actuellement l'EIM chez des patients atteints de SLA et chez des enfants atteints d'amyotrophie spinale. Il dit que le plus grand défi pour rendre l'EIM utile est de savoir comment interpréter les données. Son travail a montré que les maladies neuromusculaires peuvent avoir des signatures EIM uniques qui peuvent être utilisées pour diagnostiquer et traiter la maladie, mais c'est un effort de recherche continu pour trouver la bonne signature ou le bon profil d'impédance qui vous indique qu'il s'agit d'un type de maladie par rapport à un autre. La technique doit également être testée chez suffisamment de patients pour comprendre la plage normale de variabilité individuelle.
L'idée d'avoir un outil non invasif et indolore pour évaluer la fonction musculaire est très attrayante, dit Michel Benatar , neurologue à l'Université Emory, qui teste l'appareil sur des patients. Actuellement, le meilleur test pour la fonction musculaire est l'électromyographie (EMG), qui consiste à placer une aiguille dans le muscle et à faire contracter le muscle par le patient. Benatar a testé la méthode EIM chez des patients atteints de SLA pour voir si la technique pouvait être utilisée pour la détection précoce de la maladie. Nous espérons pouvoir détecter des anomalies avec l'EIM qui ne sont pas apparentes cliniquement ou avec des techniques conventionnelles, dit-il. Mais il ajoute que l'EIM n'est pas prêt à être utilisé plus largement en clinique tant qu'il n'est pas clair comment interpréter les résultats.
Rutkove espère qu'entre-temps, EIM s'avérera utile comme outil de recherche. Son groupe mène également des études sur des animaux atteints de maladies neuromusculaires pour comprendre plus en détail comment les lectures de l'EIM sont liées aux modifications tissulaires sous-jacentes de la maladie.