Un pacemaker qui s'abreuve à l’énergie du cœur !

Atlanta, le samedi 18 mai 2019 – Depuis la mise au point des premiers pacemakers implantables à la fin des années 50 du siècle dernier les recherches se sont multipliées pour perfectionner ces dispositifs, afin notamment de restreindre le nombre d’interventions invasives nécessaires à leur bon fonctionnement. L’objectif ultime serait de parvenir à mettre au point un stimulateur n’ayant jamais besoin d’être resynchronisé et dont les batteries fonctionnent sans discontinuer. En dépit des améliorations importantes apportées dans ce sens, ce but n’a toujours pas été atteint. Et les patients continuent à devoir régulièrement changer leur boîtier. Pourtant, les projets ont été nombreux.

Stimulateur symbiotique

L’utilisation de l’énergie produite par les battements du cœur (ou les vibrations de la cage thoracique) constitue une voie de recherche considérée comme prometteuse depuis plusieurs années. On se souvient ainsi comment en 2012, des chercheurs du Michigan avaient présenté un capteur piézoélectrique capable de transformer les vibrations de la cage thoracique en électricité pour faire fonctionner le pacemaker.

Le système présenté fin avril dans la revue Nature Communications par une équipe de chercheurs chinois (Académie des Sciences chinoises) et une équipe américaine (Georgia Institute of Technology) s’inscrit dans cette même lignée, mais paraît plus abouti. Ces spécialistes en nanosciences ont conçu un stimulateur cardiaque symbiotique (SCP) fonctionnant grâce à un nanogénérateur triboélectrique implantable. Le dispositif « convertit l’énergie biomécanique des battements du cœur en électricité capable d’alimenter le module de stimulation (…). Le cœur malade peut être corrigé par les impulsions du pacemaker et ainsi fournir plus d’énergie encore au stimulateur cardiaque symbiotique » décrypte Zhou Li interrogé par Digital Trends. Le dispositif est composé de trois éléments : le premier capte et stocke l’énergie, le second la redistribue et le troisième corrige l’arythmie.

Débuts prometteurs

Ce système a été testé sur des porcs et son efficacité a été confirmée. « L'énergie récupérée à chaque cycle de mouvement cardiaque a été de e 0,495 µJ, ce qui est supérieur à l'énergie de seuil de stimulation endocardique requise (0,377 µJ) » peut-on ainsi lire dans l’article publié dans Nature Communications. Le système est parvenu à corriger l’arythmie des animaux et à prévenir l’affaiblissement du muscle cardiaque. Ces résultats très encourageants, notamment parce qu’ils ont été obtenus chez des porcs dont la taille du cœur est proche de celle de l’homme, demeurent cependant préliminaires.

Les auteurs des travaux avertissent en effet que de nombreuses améliorations sont encore nécessaires pour envisager un prototype testé chez l’homme. La miniaturisation du dispositif est notamment essentielle. « Pour permettre une implantation la moins invasive possible, et améliorer le confort à long terme des patients, nous devons travailler au développement d’une iTENG de taille réduite, capable de se fixer efficacement aux tissus, mais aussi sûre d’un point de vue biologique » détaille Zhou Li.

Léa Crébat

Référence
Han Ouyang et coll. : Symbiotic cardiac pacemaker, 23 april 2019, Nature Communications 10, Article number: 1821 (2019)

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