Deux coeurs artificiels représentatifs de l’évolution technologique

A) Le Jarvik 7, exemple de cœur artificiel provisoire

 

Le Jarvik 7, cœur artificiel dont la première implantation date de 1982, a été conçu par le Dr Robert Jarvik. Il remplaçait totalement la fonction cardiaque avec deux pompes pneumatiques externes au corps du patient et battant entre 40 et 120 pulsations par minute. Le système poussait alors le sang dans l’artère pulmonaire vers les poumons et dans l’aorte, vers le corps. Il se substituait ainsi aux deux ventricules défaillants.

Chaque chambre du Jarvik possède des pompes en polyuréthane (C15H10N2O2-C6H10O4), matériau offrant l’élasticité de caoutchouc ainsi qu’une résistance et durabilité similaire au métal. 

Le Jarvik rétablit immédiatement la pression artérielle et le débit cardiaque normal. Il est capable de fournir jusqu’à 9,5 litres / minute de débit cardiaque.  C’est un équipement qui s’adressait aux patients à risque de mort imminente et en attente de transplantation cardiaque.

Il posait de vrais problèmes de coagulation en raison de l’emploi de matériaux non biocompatibles. Les conditions de vie n’étaient vraiment pas confortables pour le malade (le compresseur extracorporel pesait de plus de 40 kg et ne permettait pas de mener une vie se rapprochant de la normale).

 

B) L’AbioCor, cœur artificiel total


Il est le premier cœur artificiel entièrement autonome et totalement implanté dans le thorax du patient, à la place du myocarde (c’est-à-dire qu’aucun câble ne traverse la peau pour le relier à une source d’énergie externe et à un contrôleur, ceci réduisant les risques d’infection). Il appartient aux équipements de deuxième type dont l’objectif est de substituer un cœur artificiel au cœur naturel défaillant et ceci à titre définitif. Il comprend une partie externe très limitée, laissant au patient une forte mobilité.
L’AbioCor peut être implanté, depuis 2002.

 

Le système AbioCor, fabriqué en titane et en plastique polyuréthane, comprend deux composantes principales (cf. schéma n°4) :

-          les parties implantables, composées des éléments suivants :

  • la prothèse cardiaque de 900 grammes, comprenant une pompe hydraulique et deux ventricules artificiels avec leurs vannes correspondantes chargées d’envoyer le sang soit vers les poumons soit vers le reste du corps,

  • la batterie de secours d’une autonomie de 20 minutes implantée dans l’abdomen,

  • le module électronique destiné à contrôler le fonctionnement du système,

  • le module électronique implanté dans l'abdomen contrôlant la fonction cardiaque,

  • le TET interne (Transfert d'Energie Transcutané),

-          et les parties externes, composées d’une console permettant au patient de réguler son rythme cardiaque en fonction de ses efforts, du module de communication (attaché à la ceinture)  relié à la console et, enfin, du TET externe. La console pèse environ 8 kg et est donc difficilement transportable. Afin que le patient puisse se déplacer, il a été créé une console portative pouvant remplacer, temporairement, la console fixe.

 

L’alimentation électrique passe par la console et provient, soit du courant électrique de secteur, soit, pour plus de mobilité, par des batteries externes. Elle est transmise à la pompe, à travers la peau par un champ magnétique (système TET) et via la batterie d’alimentation implantée. 

Parce qu’il n’y a pas de tubes ou des fils traversant la peau, les risques de développer une infection sont réduits.  Malgré le poids de la console externe de régulation, l’AbioCor laisse, au patient une autonomie plus importante que les cœurs artificiels pneumatiques (cf. le Jarvik-7).

En dépit des améliorations apportées, l’usure rapide des nombreuses pièces mobiles constitue un facteur limitant pour ce type d’appareil. De ce fait la FDA l’a destiné à des malades dont la survie, en l’absence d’intervention, risque de ne pas dépasser un mois. La taille relativement importante de la prothèse, le rend difficilement implantable chez les individus n’ayant pas de cage thoracique suffisamment grande (risque d’hémorragie). Par ailleurs, les matériaux utilisés peu hémocompatibles entraînent la formation de caillots sanguins et parfois la mort de patients.

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