HOP - Pompe microfluidique à haut débit pour injection intrathécale

Contexte

Depuis la première implantation d'une pompe à perfusion intrathécale en 1981, de tels dispositifs implantables ont été largement utilisés pour offrir une option thérapeutique, appelée “administration de médicaments par voie intrathécale (IDD en anglais)”, aux patients souffrant de douleurs chroniques, de spasticité ou de cancer. Les injections intrathécales sont réalisées au travers d'un cathéter dans le canal intrathécale ce qui permet d'administrer les médicaments directement dans le liquide céphalo-rachidien (LCR), afin d'obtenir l'effet thérapeutique désiré avec une dose beaucoup plus faible.

Problème

La plupart des pompes intrathécales implantables disponibles dans le commerce utilisent un système péristaltique à rotation continue pour transférer en permanence le médicament du réservoir vers le LCR. Bien que de nombreuses études aient démontré les bénéfices cliniques liés à l'utilisation de pompes à perfusion intrathécale, plusieurs défauts sont également inhérents à cette technologie.

La diffusion spatiale très faible des médicaments dans le LCR, en comparaison à l'injection manuelle réalisée par un médecin avec une seringue (par exemple lors d’une injection péridurale), peut résulter en une concentration locale relativement élevée du médicament pouvant entraîner la formation de masses inflammatoires.

Celles-ci peuvent nécessiter le retrait du cathéter et l'arrêt du traitement, ou mener à un bénéfice clinique réduit en raison d'un positionnement sous-optimal du cathéter.

Plusieurs auteurs ont démontré qu’une augmentation significative de la vitesse d'injection aurait un impact positif sur le résultat clinique (effet amélioré, moins de risque de granulome). Un volume de solution médicamenteuse de 2 à 3 ml, injecté sur une durée d'une seconde ou deux (à comparer au 1 ml/hr actuel), diffuserait beaucoup plus loin dans le LCR. Ce paradigme d'injection est appelé bolus. Le bolus peut être répété plusieurs fois par jour, jusqu'à obtenir la dose prescrite par le médecin et le résultat clinique escompte.

Innovation

Nous proposons de réaliser un système électromécanique alternatif, basé sur les empilements piézo (piezo stack) de dernière génération ou un moteur rotatif pas-à-pas, qui permettrait d'injecter le médicament à une vitesse nettement plus élevée que les dispositifs actuels, sous la forme du bolus.