Study and development of preventive and curative methods against pressure sores : detection by sensor network on textile and treatment by electrostimulation patch and iontophoresis
Etude et développement de méthodes préventives et curatives contre les escarres : détection par réseau de capteur sur textile et traitement par patch d'électrostimulation et iontophorèse
Résumé
A chronic wound is a wound that has not healed in a timely manner and in an orderly manner to reproduce functional and anatomical integrity. Pressure ulcer is a special case of chronic wound caused mainly by the presence of continuous pressure greater than capillary pressure. In this framework, this thesis work addresses the prevention, detection and treatment of pressure ulcers. The first part focuses on the development of a flexible and conformable matrix of piezoresistive pressure sensors and its associated electronics. Such devices serve as a prevention tool as hospital staff can be alerted in case of prolonged exposure to pressure that could lead to the development of a pressure sore in bedridden patients. A second part concerns the detection of pressure ulcers and the monitoring of their evolution by bio-impedance spectroscopy. A first electrical model based on the combination of several Cole systems was studied, based on in vitro results on excised pig ear skin. In vivo experiments on mice were subsequently carried out. Analysis of the physical parameters of Cole's model showed that this non-invasive method is particularly promising for monitoring cicatrization for the good resolution and robustness it provides. The last part focuses on the use of iontophoresis for therapeutic purposes for the treatment of pressure ulcers using a vasodilator. Preliminary in vitro and in vivo studies have shown the influence of different parameters on the efficiency of the transdermal delivery of tolazoline and treprostinil molecules, respectively.
Une plaie chronique désigne une plaie n’ayant pas cicatrisé en temps voulu pour reproduire une intégrité fonctionnelle et anatomique. L’escarre est un cas particulier de plaie chronique causée principalement par la présence d’une pression continue supérieure à la pression capillaire. Ces travaux de thèse s’inscrivent dans ce contexte en s’articulant autour de la prévention, de la détection et du traitement des escarres. Une première partie concerne le développement d’une matrice flexible et conformable de capteurs de pression piezorésistifs et de son électronique associée. Le but d’un tel dispositif est d’alerter le personnel hospitalier en cas d’exposition prolongée à une pression pouvant entraîner le développement d’une escarre chez un patient alité. Une deuxième partie concerne la détection d’escarres et le suivi de leur évolution par spectroscopie d’impédance. Un premier modèle électrique basé sur l’association de plusieurs systèmes Cole a été étudié, basé sur les résultats in vitro sur peau d’oreille de cochon excisée. Des expérimentations in vivo sur souris ont également été effectuées. L’analyse des paramètres physiques du modèle de Cole ont montré que cette méthode, non invasive, est particulièrement prometteuse en matière de résolution et de robustesse de suivi de cicatrisation. Enfin, une dernière partie traite de la mise en place d’une iontophorèse à visée thérapeutique pour le traitement de l’escarre à l’aide de vasodilatateurs. Des études préliminaires, in vitro et in vivo, ont permis de mettre en évidence l’influence de différents paramètres sur l’efficacité du passage transdermique des molécules de tolazoline et tréprostinil, respectivement.
Origine : Version validée par le jury (STAR)