Une étude menée par des chercheurs de l'Université de technologie de Sydney (UTS) marque une avancée significative dans la compréhension des thérapies respiratoires, ouvrant la voie à l'amélioration des dispositifs et des traitements pour les troubles respiratoires. Publiée dans la revue Respiratory Physiology & Neurobiology, cette recherche présente pour la première fois la manière dont différentes parties des voies aériennes humaines subissent les niveaux de pression et de frottement générés par les appareils de thérapie respiratoire. Les scientifiques ont utilisé un modèle 3D des voies aériennes spécifique à chaque patient, reconstruit à partir d'images de tomodensitométrie (CT), pour simuler le comportement de la thérapie au oscillation de haute fréquence continue (CHFO) à l'intérieur du corps humain. Leurs résultats démontrent que cette thérapie n'affecte pas toutes les parties des voies respiratoires de la même manière. Contrairement aux hypothèses précédentes, l'impact est inégal et dépend fortement de l'anatomie individuelle. Le Dr Suvash C. Saha, auteur principal et maître de conférences en ingénierie mécanique et mécatronique à l'UTS, précise que la CHFO est largement utilisée pour faciliter le dégagement des voies aériennes et l'expansion pulmonaire. Cependant, les mécanismes précis de transmission de la pression oscillatoire restaient mal mesurés jusqu'à présent. Cette étude comble ce vide en cartographiant comment la CHFO modifie la pression, les contraintes de cisaillement pariétal et les charges normales tout au long de l'arbre des voies aériennes, tant en paramètres standards qu'en paramètres de haute pression. Les découvertes révèlent que les zones situées autour de la gorge et du larynx subissent des pressions et des frottements beaucoup plus intenses que d'autres régions. À l'inverse, les grandes régions des voies aériennes supérieures supportent une plus grande partie de la force globale. Une observation cruciale est que l'anatomie de l'airway joue un rôle prédominant dans la localisation de ces charges mécaniques. Même lorsque les paramètres du dispositif sont augmentés pour fournir un support plus fort, la distribution spatiale des effets principaux ne change pas. Les zones de stress maximal, identifiées comme des points chauds anatomiques, restent fixes quel que soit le réglage de la thérapie. Ces constats suggèrent que les réglages des appareils doivent être choisis avec plus de précision en fonction des objectifs cliniques et de l'anatomie spécifique du patient. Les chercheurs soulignent que pour améliorer la sécurité, le confort et l'efficacité des traitements, il est impératif de mieux comprendre où et comment la thérapie agit. L'utilisation de modèles informatiques basés sur une anatomie humaine réelle permet de révéler des informations difficiles à mesurer directement chez les patients, aidant ainsi les médecins et les chercheurs à prendre des décisions plus éclairées. Ce travail renforce le besoin d'une conception et de tests basés sur des preuves solides pour les dispositifs de soutien respiratoire. Il plaide en faveur de la modélisation personnalisée chaque fois que possible et met en lumière la valeur future de lignes directrices cliniques qui ne se contentent pas de confirmer l'utilisation d'une thérapie, mais qui considèrent l'impact différent de divers réglages sur différentes parties des voies aériennes. À terme, ces avancées devraient permettre de concevoir des dispositifs plus performants et d'adapter les paramètres de traitement pour des pathologies spécifiques telles que la bronchiectasie, la mucoviscidose et l'atélectasie postopératoire.