Des chercheurs de l’Université Northwestern ont conçu un dispositif innovant miniature pour les patients cardiaques, notamment les nouveau-nés. Ce pacemaker, plus petit qu’un grain de riz, se dissout dans le corps et élimine les complications liées aux appareils traditionnels.
Des chercheurs de l’Université Northwestern ont développé le pacemaker le plus petit au monde. Ce dispositif mesure moins qu’un grain de riz et peut être implanté par une syringe. Il est constitué de matériaux biocompatibles qui permettent son absorption par l’organisme lorsque son utilisation n’est plus nécessaire. Cela supprime entièrement les risques associés à l’extraction des électrodes des pacemakers classiques, qui sont insérés dans le muscle cardiaque. Ces fils peuvent engendrer des infections, des saignements et des caillots sanguins lors de leur retrait, comme cela a été le cas pour Neil Armstrong, décédé suite à une hémorragie provoquée par l’extraction de son dispositif.
Bien que ce nouvel appareil fonctionne efficacement quel que soit la taille du cœur humain, il a été conçu principalement pour les nouveaux-nés souffrant de défauts cardiaques congénitaux, touchant environ 1 % des nourrissons. Un pacemaker de si petite taille peut être implanté chez un petit patient après une intervention chirurgicale, réduisant ainsi les risques liés aux pacemakers temporaires traditionnels. Ces dispositifs régulent le battement cardiaque en cas d’arythmies, de bradycardie et d’autres anomalies. Ils reposent sur des électrodes implantées dans le muscle cardiaque ainsi qu’un générateur à batterie inséré sous la peau du patient, généralement près de la clavicule. Lorsque les capteurs détectent une anomalie, le pacemaker envoie un signal électrique au cœur pour le stabiliser. Un grand nombre de personnes vivent avec ces dispositifs, qui doivent être retirés et remplacés lorsque la batterie est épuisée (généralement tous les 5 à 15 ans).
Ce mini-pacemaker innovant fournit la même stimulation qu’un pacemaker traditionnel, mais avec des dimensions considérablement réduites : il mesure seulement 1,8 mm de largeur, 3,5 mm de longueur et 1 mm d’épaisseur. Son fonctionnement ne repose pas sur un générateur, mais sur un patch placé sur la poitrine du patient. Quand des anomalies sont détectées, le patch émet des lumières clignotantes qui activent le petit dispositif, lequel utilise une pile galvanique pour convertir l’énergie chimique en signaux électriques capables de stabiliser le rythme cardiaque. Un groupe de recherche américain a travaillé sur cette technologie au sein du Centre pour l’électronique bio-intégrée de l’Université Northwestern, en collaboration avec le Querrey Simpson Institute for Bioelectronics et les départements d’ingénierie biomédicale et mécanique.
“Nous avons créé ce qui est, à notre connaissance, le pacemaker le plus petit au monde”, a déclaré le professeur John A. Rogers, responsable de sa conception, lors d’un communiqué de presse. “Il y a un besoin crucial de pacemakers temporaires pour les interventions chirurgicales cardiaques pédiatriques, et dans ce contexte, la miniaturisation est d’une importance capitale. Plus le dispositif est petit, mieux c’est pour le corps”, a ajouté l’expert. “Environ 1 % des enfants naissent avec des défauts cardiaques congénitaux, indépendamment des ressources disponibles dans leur pays. La bonne nouvelle est que ces enfants n’ont besoin que d’une stimulation temporaire après une intervention chirurgicale. Dans environ sept jours, le cœur de la plupart des patients se répare tout seul. Mais ces sept jours sont absolument critiques. Désormais, nous pouvons placer ce petit pacemaker sur le cœur d’un enfant et le stimuler avec un dispositif doux, délicat et portable. Aucune opération supplémentaire n’est nécessaire pour son retrait”, a expliqué le professeur Igor Efimov, co-auteur de l’étude.
Les risques d’infection, de caillots sanguins, de saignements, de lacerations et de déplacements indésirables liés aux pacemakers temporaires sont complètement évités grâce à ce nouveau petit dispositif. À ce jour, il a été testé uniquement sur des modèles animaux (des souris aux porcs) et sur des cœurs humains donnés à la science, mais les scientifiques sont confiants sur sa capacité à remplir son rôle dans le cadre des essais cliniques. Cette technologie pourrait également être utilisée pour prévenir les risques de blocage atrioventriculaire post-interventions chirurgicales délicates et pour d’autres traitements utilisant l’électricité comme thérapie, par exemple dans la gestion de la douleur et la régénération nerveuse. Les détails de la recherche “Systèmes optoélectroniques biodégradables à l’échelle millimétrique pour l’électrothérapie” ont été publiés dans Nature.