Gastrointestinal (GI) septa are pathological entities whereby a wall of tissue is present in the GItract, resulting in symptoms such as dysphagia and regurgitation. They can be associated withconditions such as esophageal diverticula or upper gastrointestinal duplication, or post-surgicalcomplications such as candy cane syndrome. Current treatments involve interventions by eitherhighly skilled endoscopists or invasive surgery. We suggest the use of compression anastomosis toachieve endoscopic septotomy, relieving the patients of their symptoms. Compression anastomosisusing rings, clips, magnets, and wires or rubber bands (though not named as such for these last two)has previously been described in the literature. We propose the use of a combination of MagneticCompression Anastomosis (MCA) and what we have defined as Wire Compression Cutting (WCC),both involving progressive pressure application to induce ischemia, necrosis, inflammation, andfibrosis with regeneration. This PhD thesis describes the development of a novel medical devicedesigned to achieve the aforementioned process, from initial conception to detailed constructionby a specialized company, based on clinical and technical requirements defined in collaborationwith physicians and from latest regulations. This device, the MAgnetic Gastrointestinal UniversalSeptotome (MAGUS), consists of two magnetic boxes linked by a self-retractable wire. The wire isactivated by a spring coil system located inside the two magnetic boxes. This MAGUS MagneticDevice (MMD) is designed to be used with the MAGUS Delivery System (MDS), a catheter to whichit is attached, enabling the physician to mobilize each magnet independently during the procedure.To assess that the MAGUS meets the technical requirements of the procedure, and to mitigateagainst all possible risks that were identified through Failure Mode and Effects Analysis, verificationtests were performed in combination with animal testing. Clinical trials started in February 2020at Erasme Hospital with good preliminary results. Finally, to make the procedure more accessiblefor less experienced physicians, future improvements on the delivery catheter and procedure areproposed. / En gastroentérologie, un septum est défini comme une paroi de tissu séparant deux cavités. Ce typede structure peut être la cause de symptômes tels que de la dysphasie ou des vomissements. Il estcausé soit par des pathologies, comme les diverticules ou duplications de l’oesophage, soit par descomplications chirurgicales, comme le syndrome dit du "candy cane". Le traitement classique estla chirurgie mais celle-ci est liée à un haut taux de mortalité et morbidité. Ces dernières années,de nouvelles techniques endoscopiques ont été proposées, mais la plupart de celles-ci nécessitentl’intervention de médecins très expérimentés. Le travail développé dans cette thèse propose d’utiliserle concept d’anastomose par compression pour réaliser une découpe de ce septum. L’anastomosepar compression a été abondamment traitée dans la littérature. Cette compression est réalisée pardes anneaux, des clips, des aimants, des élastiques, ou du fil. Afin de réaliser cette septotomie,nous proposons donc de combiner l’anastomose par compression magnétique et ce que nous avonsappelé la découpe par compression par fil (Wire Compression Cutting), qui consiste à appliquer unepression, pour induire de l’ischémie, de la nécrose, de l’inflammation, et enfin de la régénérationcombinée à de la fibrose. Deux cahiers des charges, l’un clinique et l’autre technique, ont été réalisés;ceux-ci se basent sur la littérature sur le sujet, des échanges avec des médecins, et les normeset régulation actuellement d’application. Dans la suite du travail, le développement techniquedu MAGUS (MAgnetic Gastrointestinal Universal Septotome) est décrit, de l’idée à la premièreutilisation sur patients. Ce dispositif permet de réaliser cette compression, à l’aide de deux aimantsreliés par un fil rétractable. Cette solution épurée permet ainsi de découper différentes tailles deseptum, en une seule endoscopie, et sans incisions, réduisant le risque de perforation. Le "MAGUSMagnetic Device" a été conçu avec son outil dédié, le "MAGUS Delivery System", permettant defaciliter la mise en place du dispositif par endoscopie. Afin de vérifier que les caractéristiquestechniques définies au préalable sont bien remplies, et de réduire les dangers identifiés par uneanalyse de risque, des tests de vérifications ont été réalisés, en parallèle d’essais de faisabilité sur descochons. Les premières études cliniques ont commencé en février 2020 à l’Hôpital Erasme, donnantdes résultats préliminaires très encourageants. Ces premiers traitements ont notamment permisde prouver la faisabilité de la découpe par compression par fil. Ce travail est conclu en proposantdes améliorations pour le dispositif de pose, afin de faciliter sa prise en main, ainsi que de futuresnouvelles applications cliniques. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished
| Identifer | oai:union.ndltd.org:ulb.ac.be/oai:dipot.ulb.ac.be:2013/323620 |
| Date | 25 May 2021 |
| Creators | Huberland, Francois |
| Contributors | Delchambre, Alain, Devière, Jacques, Innocenti, Bernardo, Nonclercq, Antoine, Blero, Daniel, Piessevaux, Hubert, Vander Sloten, Jos |
| Publisher | Universite Libre de Bruxelles, Université libre de Bruxelles, Ecole polytechnique de Bruxelles – Biomédical, Bruxelles |
| Source Sets | Université libre de Bruxelles |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:ulb-repo/semantics/doctoralThesis, info:ulb-repo/semantics/openurl/vlink-dissertation |
| Format | 3 full-text file(s): application/pdf | application/pdf | application/pdf |
| Rights | 3 full-text file(s): info:eu-repo/semantics/openAccess | info:eu-repo/semantics/closedAccess | info:eu-repo/semantics/closedAccess |
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