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Des scientifiques ont testé avec succès un stimulateur cardiaque alimenté par le rythme cardiaque chez des porcs vivants, dont le cœur est similaire à celui de l’homme en matière de taille et de fonction.

Un stimulateur cardiaque sans batterie

Les chercheurs estiment qu’il s’agit d’une étape importante dans la mise au point de dispositifs médicaux implantables sans pile. Les piles des stimulateurs cardiaques actuels, ont une durée de vie de sept à dix ans et leur remplacement implique une intervention chirurgicale coûteuse.
Ce nouveau «stimulateur symbiotique» comprend trois composants: un générateur de la taille d’une plaquette, attaché au cœur, qui convertit l’énergie mécanique de l’organe en énergie électrique; une unité de gestion de l’énergie dotée d’un condensateur pour stocker cette énergie; et le stimulateur cardiaque qui stimule et régule le muscle cardiaque.
Zhou Li de l’Institut des nanoénergies et des nanosystèmes de Beijing et Zhong Lin Wang de l’Institut de technologie de Géorgie et leurs collègues ont implanté leur appareil chez deux porcs mâles adultes. Dans le premier animal (qui avait un cœur en bonne santé), l’équipe a testé la capacité du générateur à récolter de l’énergie; il a alimenté le stimulateur cardiaque pendant près de trois heures et demie.
Le cœur du cochon a généré plus d’énergie que nécessaire pour alimenter une version humaine du stimulateur cardiaque, affirment les scientifiques en avril dans Nature Communications. Chez le second porc, ils ont induit un rythme cardiaque irrégulier (arythmie) pour tester la fonction thérapeutique du stimulateur. Lorsque l’appareil, qui était chargé depuis plus d’une heure par le cœur du cochon, était allumé, les battements cardiaques de l’animal devenaient rapidement réguliers et le restaient même après l’avoir éteint.

L’appareil doit être optimisé pour être utilisable chez l’homme

Les tests chez l’homme sont peu probables dans un proche avenir car la taille, la sécurité et l’efficacité de l’appareil doivent encore être optimisées. «La technologie décrite est une réalisation importante», déclare Patrick Wolf, ingénieur biomédical à la Duke University, qui n’a pas participé à cette étude.
Mais il prévient que les obstacles liés à la taille et à l’efficacité sont importants et que l’efficacité du stimulateur cardiaque dans un cœur malade, qui est moins dynamique, reste à déterminer.
Un autre inconvénient est que l’unité doit être attachée directement à la surface du cœur et pourrait interférer avec les fonctions de l’organe. Un groupe du Dartmouth College et de l’Université du Texas à San Antonio a précédemment conçu un stimulateur cardiaque qui exploite l’énergie cinétique de son propre fil conducteur, qui bouge lorsque le cœur bat. L’équipe est en train de le tester chez les chiens.

Des technologies qui révolutionneront les dispositifs implantables

«Le développement de ces technologies sans batterie révolutionnera les dispositifs implantables», explique Ramses Martinez, chercheur en génie industriel et biomédical à l’Université Purdue, qui n’a participé à aucune de ces études. « Bientôt, les implants rigides traditionnels évolueront en systèmes conformes capables de récolter l’énergie dont ils ont besoin pour fonctionner selon les patients. »
Source : Scientific American
Crédit photo : Pixabay

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