Cœur artificiel: Carmat

 

 

 

Un cœur artificiel est une prothèse intra-corporelle (ou para-corporelle) conçue pour remplacer au cœur biologique et exercer la  circulation sanguine du corps humain. Le cœur arificiel est proposé pour  traiter les personnes présentant des  maladies cardio-vasculaires graves lorsque la greffe naturelle présente des complications liés a des réactions immunologiques. Le cœur est un organe qui relise les fonctions des pompage du sang dans l’organisme, donc son  fonctionnement  est relativement facile à reproduire  puisqu'il fonctionne comme une « simple pompe ». Les principaux obstacles que l’Homme a rencontré lors de sa tentative de production de cet organe artificiel sont l'autonomie, la taille de la prothèse qui, lorsque cette dernière est intra-corporelle, doit être anatomiquement compatible à la cage thoracique, les risques d'infections liés au câble d'alimentation de la prothèse , et les risques thromboemboliques.

 

Il existe deux types de cœur artificiel :

 

- le cœur artificiel total : le cœur natif du patient est totalement remplacé. Ce type de prothèse est réservé aux malades graves. L'une des principaux avantages du cœur artificiel est que ce dernier ne présente aucun risque de rejet par le système immunitaire puisqu'il est composé  des matériaux biologiquement inertes, contrairement au cœur naturel, ou une compatibilité donneur-receveur est obligatoire. En revanche, d'autres risques prévalent, notamment les risques thromboemboliques.

 

-le cœur artificiel provisoire : il est greffé a des patients en l'attente d'une transplantation cardiaque.

 

 

 

La cœur Carmat est-il la solution définitive?

 

 

Le coeur Carmat est une prothèse formée par deux  cavités ventriculaires droite et gauche, séparées par une biomembrane en péricarde souple en 2 volumes, un pour le sang, un pour le liquide d’actionnement de la prothèse. Le liquide d’actionnement déplace cette biomembrane en reproduisant les mouvements de contraction du cœur biologique grâce à l’actionnement hydraulique de deux  moto-pompes. Ce mouvement permet l’admission et l’éjection du sang pour assurer la circulation sanguine. Cette prothèse est aussi composée d’un dispositif électronique qui permet d’adapter les battement en fonction des besoins des patients à partir d’informations données par des capteurs et traitées par un microprocesseur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  Défis de cette prothèse :

 

 

    -Hémocompatibilité

 

Toute prothèse implantée au corps humain corps pose le problème de sa hémocompatibilité, qui est l’un des plus grandes défis a surmonter pour le cœur artificiel. Les globules blancs et les plaquettes sanguines considèrent en effet la plupart des matériaux comme des corps étrangers et déclenchent une réaction de coagulation ce qui est à l’origine de la formation des caillots,  qui peuvent  provoquer un accident vasculaire cérébral ou une embolie pulmonaire.

 

Pour faire face a ces problèmes de thrombogénicité, le cour Carmat a été équipé des valves biologiques hémocompatibles  constituées de péricarde de veau et toutes ses  surfaces en contact avec le sang ont été recouvertes avec des  biomatériaux synthétiques et biologiques microporeux.  Pour être utilisé dans la prothèse, ce péricarde subit préalablement un traitement au glutaraldéhyde, un composé organique qui élimine le risque de déclenchement de la rection immunologique de l’organisme. Cela réduit considérablement les risques de coagulation du sang

 

 Une autre innovation de cette prothèse est la forme de ses cavités intraventriculaires, qui sont conçues pour limiter les turbulences qui empêchent le renouvellement total du sang des ventricules. Cela permet de réduire encore plus les risques de formation des caillots sanguins. Des simulations numériques ont démontré que 99,5 % du sang contenu dans les ventricules se renouvelle totalement en cinq « battements ».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    -Compatibilité anatomique

 

Par ailleurs, les créateurs de cette prothèse ont réussi le pari de la compatibilité anatomique avec le patient.   CARMAT se distingue des autres modelés de cœur artificiels car il est équipé des tous les sous-ensembles de régulation médicale, ce que améliore la qualité de vie du patient, tout en conservant un volume d’éjection du sang très similaire  celle d’un cœur biologique qui s’adapte à l’effort physique réalisé par le patient.

 

      -Autonomie

En outre, le pari de l'autonomie a également été relevé. Contrairement a des autres prothèses cardiaques, CARMAT offre au patient, un confort, une qualité de vie et un rythme de vie normal grâce à une autonomie de 12 heures et un système léger de 3 Kg qui utilise une énergie compacte et renouvelable. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    -Fiabilité

 

Pour que le cœur artificiel soit considéré une relève de la greffe cardiaque biologique, il doit pouvoir procurer au patient une durabilité et une fiabilité supérieur ou égale à celle d’une greffe naturelle. La fréquence cardiaque d’un cœur adulte est d’environ 80 battements par minute. L’objectif de la cœur Carmat est d’assurer une durée de vie de 4-5 ans, ce que correspond à environ 200 millions de battements.

Le cœur Carmat est un bijou de la technologie médicale issu des recherches réalisées par des ingénieurs d’industrie aéronavale, des mathématiciens et des cardiologues pour faire faces aux différents défis que cette prothèse rencontre.

La fiabilité et efficacité d’un cœur artificiel est beaucoup plus complique à tester que celle d’une greffe naturelle, qui s’en serve du modelé animal pour tester des traitement et d’autres paramètres. Pour cela, la société CARMAT a créée des bancs d’essais qui utilisent des technologies avancées de modélisation et simulation numérique pour tester et valider le correct fonctionnement de chaque composent de la prothèse tout en maintenant une marge de sécurité très élevée.

 

 

 

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    -Adaptation physiologique

Enfin, la dernière prouesse réalisée par le docteur Carpentier et ses ingénieurs est l'adaptation physiologique du cœur Carmat aux besoins du patient. Grâce à une microélectronique de pointe intégrée dans la prothèse, et un microprocesseur doté d'algorithmes qui modélisent le fonctionnement d'un cœur naturel, ce cœur artificiel devrait adapter le débit sanguin aux besoins physiologiques du malade qui varient à l'effort, au repos, lors des changements de position, etc.  En fonction des informations fournies par trois capteurs de pression, deux capteurs ultrasons et un accéléromètre, le pilotage des deux groupes motopompes est adapté en temps réel à la situation du patient.

 

 

 

 

On peut donc conclure que le cœur Carmat utilise la plus haute technologie pour la mettre au service de la médecine cardiaque et permettre ainsi le développement d'une prothèse que dans un futur proche pourra être une solution à l'insuffisance cardiaque et au manque des greffes biologiques.