Thomas Scherer

Batterie de pacemaker cherche cœur battant pour recharge

13 février 2019, 10:59
Batterie de pacemaker cherche cœur battant pour recharge
Batterie de pacemaker cherche cœur battant pour recharge
La puissance mécanique des battements du cœur humain est si forte qu’elle permet de recharger des appareils implantés. Des ingénieurs de la Thayer School of Engineering (Université de Dartmouth, États-Unis) viennent de publier une étude montrant qu'il est possible de transformer en énergie électrique l'énergie cinétique produite par le battement cardiaque pour recharger de très nombreux dispositifs implantables.

La vie de millions de personnes dépend déjà de stimulateurs cardiaques, de défibrillateurs et d'autres implants indispensables, dont les batteries doivent être remplacées tous les cinq à dix ans. Ce remplacement est coûteux et présente un certain nombre de risques liés à des complications ou des infections possibles.

Une source d'énergie fiable

L'idée de l'équipe de chercheurs a été d'exploiter une source naturelle d'énergie disponible dans le corps humain pour recharger les batteries implantées. Il va sans dire que le processus de récupération d'énergie ne doit pas se faire aux dépens d'une fonction vitale. Le générateur doit également offrir un haut niveau de biocompatibilité, être léger, flexible et peu encombrant. Mais surtout, cette source d'énergie doit être à la fois adaptée pour l'alimentation de stimulateurs cardiaques, mais également suffisamment évolutive pour pouvoir incorporer de nombreuses autres fonctions futures.

C'est ainsi qu'est venue aux chercheurs l'idée de modifier les stimulateurs cardiaques pour récupérer l'énergie cinétique transmise par le fil relié au cœur. En convertissant en électricité son mouvement rythmique permanent, il est possible de charger les batteries. Le matériau enroulé autour du fil est constitué d'un mince film piézoélectrique polymérique de PVDF (polyfluorure de vinylidène). Lorsque ce matériau est incorporé dans des structures poreuses – sous la forme de petits réseaux de transducteurs munis de tiges déformables ou en porte-à-faux – il permet de convertir en électricité les mouvements mécaniques les plus infimes. En outre, il serait possible d'utiliser les signaux électriques pour obtenir les informations nécessaires au stimulateur cardiaque et permettre la collecte de données pour la surveillance en temps réel du patient.

Les résultats de cette étude, menée pendant trois ans en collaboration avec les médecins cliniciens de l'institut de recherche UT Health San Antonio (Université du Texas), viennent tout juste d'être publiés sur le site de la Revue Advanced Materials Technologies.

Les deux autres années de financement par les NIH (Instituts américains de la santé) seront consacrées à la phase préclinique et à l'obtention de l'autorisation réglementaire. À ce stade, il est possible d'envisager d'ici cinq ans une version commerciale d'un stimulateur cardiaque implanté définitivement. Une première série de tests sur des animaux a été effectuée avec des résultats positifs.
 
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