Santé

Un pacemaker sans pile alimenté... par les battements du coeur

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Pour éviter de changer les piles de pacemakers, implantés à côté du cœur des patients, des scientifiques proposent un prototype fonctionnant grâce à l'énergie mécanique récupérée des pulsations cardiaques. Cet appareil produit 10 fois plus d'électricité que nécessaire en laboratoire. Prochaine étape : le tester in vivo.

Le premier pacemaker a été implanté en 1958. Depuis, les technologies n'ont cessé de progresser et les stimulateurs cardiaques se miniaturisent et gagnent en autonomie d'énergie. Un jour prochain, peut-être, la chirurgie de remplacement ne sera plus utile. © Lucien Monfils, Wikipédia, cc by sa 3.0

Un petit battement pour le cœur, un bond de géant dans l'avancée des pacemakers ? Comme leur nom l'indique, ces stimulateurs cardiaques envoient des impulsions électriques au myocarde lorsque celui-ci commence à ralentir. Il est implanté chez des patients qui souffrent de bradycardie, c'est-à-dire chez qui le cœur ne bat plus assez vite, entraînant des complications pour la santé, comme des malaises voire des insuffisances cardiaques.

Mais si ces appareils sauvent des vies, leurs piles ne sont pas inépuisables. L'opération doit donc être renouvelée régulièrement, tous les 5 à 7 ans avec les technologies actuelles. De nombreux enfants comptent parmi les malades. À ce rythme, ils connaîtront une dizaine d'interventions chirurgicales au cours de leur existence.

C'est pourquoi la science tente de trouver une solution plus durable. La solution passe peut-être par des générateurs d'électricité installés à l'intérieur du corps et récoltant l'énergie mécanique de mouvements ou de vibrations. Des nanogénérateurs, comportant de minuscules filaments, ont déjà été imaginés par Zhong Lin Wang, au Georgia Institute of Technology, et pourraient même servir un jour à alimenter des appareils portables.

Des chercheurs de l'University of Michigan ont suivi cette piste, qui pourrait les emmener loin. Ils ont annoncé lors de l'American Heart Association’s Scientific Sessions 2012 avoir développé un pacemaker qui se recharge grâce à l'énergie fournie par les battements du cœur.

Le cœur est une source d'énergie. Les auteurs de ce travail comptent exploiter les déformations mécaniques dues aux pulsations pour collecter de l'énergie et la transmettre sous forme électrique à un pacemaker. © Oliver Burston, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

Un pacemaker autonome en énergie

Ce prototype fonctionne grâce à la piézoélectricité. Certains corps possèdent en effet la capacité de se polariser consécutivement à une déformation mécanique et de fournir un courant électrique. C'est ainsi que les vibrations sonores sont traduites en signaux électriques grâce à un micro.

Dans ce cas précis, la première étape a consisté à enregistrer les vibrations induites par les battements cardiaques sur la poitrine. Celles-ci ont ensuite été reproduites artificiellement en laboratoire, et le dispositif a été connecté au pacemaker. Les mesures établissent qu'après une session de 100 pulsations, le prototype a fourni 10 fois plus d'énergie que ce qui est nécessaire pour faire fonctionner l'appareil.

Désormais, il faudra passer sur un organisme vivant pour s'assurer que l'efficacité s'extrapole des laboratoires aux individus. Si les résultats sont concluants, ces scientifiques espèrent vendre à l'avenir un pacemaker fonctionnant en autonomie parfaite. Ce jour n'est malheureusement pas encore arrivé !

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