Étude de faisabilité des blocs nerveux guidés par ultrasons en microgravité simulée : une étude de preuve de concept pour l’anesthésie régionale lors de missions spatiales lointaines

Contexte académique

Avec l’exploration spatiale habitée à l’horizon, la préparation aux crises de santé potentielles des astronautes lors des missions spatiales est devenue cruciale. L’administration d’anesthésie et d’analgésie présente de nombreux défis en raison des contraintes spécifiques à l’espace (problèmes physiologiques et ergonomiques associés à la microgravité) et des facteurs non spécifiques (isolement et manque de ressources). L’anesthésie régionale pourrait être l’option la plus sûre ; cependant, nous avons émis l’hypothèse que l’ergonomie de la microgravité compromettrait la facilité et la précision des blocs nerveux.

Lors des missions spatiales lointaines, les astronautes pourraient être confrontés à des blessures traumatiques graves, telles que des fractures, des écrasements, des brûlures, etc. Bien que dans les missions en orbite terrestre basse (LEO), les astronautes blessés puissent être rapatriés sur Terre pour y être soignés, cette possibilité est extrêmement faible dans les missions spatiales lointaines. Par conséquent, le développement de stratégies d’intervention médicale dans l’espace est devenu essentiel. L’anesthésie régionale, en tant que méthode d’analgésie et d’anesthésie ne nécessitant pas d’intervention sur les voies respiratoires, peut fournir une gestion efficace de la douleur tout en maintenant la fonction cognitive des astronautes, ce qui en fait une solution potentielle.

Cependant, la faisabilité de l’anesthésie régionale en microgravité n’a pas encore été validée. Cette étude vise à évaluer la faisabilité des blocs nerveux guidés par ultrasons dans un environnement de microgravité simulée, fournissant ainsi une base scientifique pour l’anesthésie régionale lors de futures missions spatiales lointaines.

Source de l’article

Cet article a été rédigé par Mathew B. Kiberd, Regan Brownbridge, Matthew Mackin, Daniel Werry, Sally Bird, Garrett Barry et Jonathan G. Bailey, tous issus du département d’anesthésie, de gestion de la douleur et de médecine périopératoire de l’Université Dalhousie au Canada. L’article a été publié le 25 septembre 2024 dans le British Journal of Anaesthesia, sous le titre Feasibility of ultrasound-guided nerve blocks in simulated microgravity: a proof-of-concept study for regional anaesthesia during deep space missions.

Déroulement de l’étude

1. Conception de l’étude et préparation des modèles

Cette étude a utilisé un modèle de viande (muscle bovin) pour simuler l’environnement d’un bloc nerveux. Les chercheurs ont coupé le muscle bovin en morceaux d’environ 10×10×3 cm et y ont inséré un tendon pour simuler une structure nerveuse. Pour augmenter le réalisme du modèle, les chercheurs ont enveloppé le modèle de viande dans un gel balistique, créant ainsi un modèle d’anesthésie régionale à haute fidélité.

2. Simulation de l’environnement de microgravité

Pour simuler l’environnement de microgravité, les chercheurs ont utilisé des conditions de flottabilité libre sous l’eau. L’entraînement sous-marin est une méthode couramment utilisée pour préparer les astronautes aux missions spatiales, offrant un environnement proche de la microgravité. Les chercheurs ont placé le modèle de viande dans un mannequin flottant amélioré et l’ont fixé à environ 2 mètres du fond de la piscine. L’opérateur et l’assistant étaient tous deux en flottabilité libre, simulant ainsi l’environnement de microgravité dans l’espace.

3. Procédure expérimentale

L’étude a inclus 40 modèles de viande, répartis au hasard entre un environnement de microgravité simulée et un environnement de gravité normale pour les injections. Chaque modèle a été injecté par quatre anesthésistes ayant des niveaux d’expérience variables en anesthésie régionale, chaque anesthésiste effectuant cinq injections dans chaque environnement. L’opérateur a utilisé une sonde ultrasonore linéaire haute fréquence sans fil et une aiguille de 22G de 50 mm pour l’injection guidée par ultrasons, injectant un mélange d’eau et de colorant bleu de méthylène. Après l’injection réussie, les modèles ont été congelés pendant 24 heures, puis disséqués par deux évaluateurs en aveugle pour déterminer la précision de l’injection.

4. Critères d’évaluation

L’étude a évalué les critères suivants : - Temps de blocage : temps écoulé entre le contact de la sonde ultrasonore avec le modèle et le retrait de l’aiguille. - Facilité d’acquisition de l’image : évaluée à l’aide d’une échelle de Likert à 5 points (1 = très difficile, 5 = très facile). - Facilité de placement de l’aiguille : également évaluée à l’aide d’une échelle de Likert à 5 points. - Taux de réussite de l’injection : déterminé par la dissection du modèle pour vérifier si le colorant bleu de méthylène avait été injecté avec précision autour du tendon. - Taux d’injection intraneurale accidentelle : évalué pour vérifier si le colorant avait pénétré à l’intérieur du tendon.

Résultats principaux

1. Temps de blocage

Dans un environnement de gravité normale, le temps médian de blocage était de 27 secondes (intervalle interquartile de 21 à 69 secondes), tandis qu’en microgravité simulée, il était de 35 secondes (intervalle interquartile de 22 à 48 secondes). Aucune différence significative n’a été observée entre les deux environnements (p = 0,751).

2. Facilité d’acquisition de l’image et de placement de l’aiguille

La facilité d’acquisition de l’image et de placement de l’aiguille n’a pas montré de différences significatives entre les deux environnements. La facilité d’acquisition de l’image a été évaluée à 4,0 (intervalle interquartile de 3,0 à 5,0) en gravité normale et à 5,0 (intervalle interquartile de 4,0 à 5,0) en microgravité simulée (p = 0,070). La facilité de placement de l’aiguille a été évaluée à 4,5 (intervalle interquartile de 4,0 à 5,0) en gravité normale et à 4,0 (intervalle interquartile de 3,0 à 4,0) en microgravité simulée (p = 0,067).

3. Taux de réussite de l’injection et taux d’injection intraneurale accidentelle

Le taux de réussite de l’injection était de 80 % (¹⁶⁄₂₀) en gravité normale et de 85 % (¹⁷⁄₂₀) en microgravité simulée, sans différence significative (p > 0,999). Le taux d’injection intraneurale accidentelle était de 5 % (¹⁄₂₀) dans les deux environnements, sans différence significative.

Conclusion

Cette étude est la première à évaluer la faisabilité de l’anesthésie régionale dans un environnement de microgravité simulée. Les résultats montrent que, malgré les défis ergonomiques posés par la microgravité, des anesthésistes expérimentés peuvent réaliser avec succès des blocs nerveux dans un environnement de microgravité simulée. Le temps de blocage, la facilité d’acquisition de l’image et de placement de l’aiguille ne présentaient pas de différences significatives entre les deux environnements, et les taux de réussite de l’injection et d’injection intraneurale accidentelle étaient comparables.

Cette découverte fournit une preuve de concept importante pour l’anesthésie régionale lors de futures missions spatiales lointaines. Bien que le modèle de viande utilisé dans cette étude présente certaines limites et ne reproduise pas entièrement la complexité des conditions spatiales réelles, il jette les bases pour des recherches futures. L’anesthésie régionale, en tant que méthode portable, sûre et efficace d’analgésie et d’anesthésie, pourrait jouer un rôle crucial dans les missions spatiales lointaines.

Points forts de l’étude

1. Première évaluation de la faisabilité de l’anesthésie régionale en microgravité simulée : Cette étude comble une lacune dans la recherche sur l’anesthésie régionale en médecine spatiale, fournissant une base scientifique pour les interventions médicales lors de futures missions spatiales lointaines.
2. Utilisation d’un modèle de viande à haute fidélité : Les chercheurs ont développé un modèle de viande à haute fidélité, capable de simuler efficacement l’environnement d’un bloc nerveux, offrant ainsi une référence pour les études de simulation futures.
3. Validation de la faisabilité de l’anesthésie régionale en microgravité : Les résultats montrent que, malgré les défis ergonomiques de la microgravité, des anesthésistes expérimentés peuvent réaliser avec succès des blocs nerveux.

Importance et valeur de l’étude

La valeur scientifique de cette étude réside dans la première validation de la faisabilité de l’anesthésie régionale dans un environnement de microgravité simulée, fournissant un soutien théorique important pour les interventions médicales lors de futures missions spatiales lointaines. L’anesthésie régionale, en tant que méthode portable, sûre et efficace d’analgésie et d’anesthésie, pourrait jouer un rôle crucial dans les missions spatiales lointaines, en particulier lorsque les astronautes sont confrontés à des blessures traumatiques, offrant une gestion efficace de la douleur tout en maintenant leur fonction cognitive.

De plus, cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche en médecine spatiale, en particulier sur la faisabilité des procédures médicales complexes dans un environnement de microgravité simulée. À mesure que l’exploration spatiale habitée progresse, la médecine spatiale deviendra un domaine clé pour assurer la santé et la sécurité des astronautes, et l’anesthésie régionale, en tant que composante essentielle, jouera un rôle de plus en plus important dans les futures missions spatiales lointaines.