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La première bioprothèse cardiaque

27 avril 2013

Alain Carpentier, chirurgien cardiaque, fait le point sur la première bioprothèse cardiaque. [1]

Chaque année, en France, des dizaines de milliers de malades meurent d’insuffisance cardiaque faute de pouvoir bénéficier d’un cœur de rechange immédiatement disponible. Le cœur artificiel est la réponse à ce grave problème de santé publique. Il bénéficie aujourd’hui de progrès tels qu’on peut envisager des applications chez l’homme dans un avenir proche avec pour but ultime de supprimer les besoins en transplantation.

Trois modèles sont en concurrence. Le CardioWest américain, actuellement utilisé en attente d’une transplantation, est tributaire d’une source d’énergie pneumatique extra-thoracique. L’Abiocor, américain également, est une prothèse intra-thoracique, mais qui reste confrontée au risque de formation de caillots. La prothèse Carmat, enfin, développée en France dans les avec la société Matra, a pour ambition de relever trois défis.

Le premier est la miniaturisation nécessaire pour loger la prothèse à la place naturelle du cœur. Grâce aux techniques de modélisation numérique de l’industrie aérospatiale et des transplantations virtuelles réalisées grâce à l’imagerie médicale (scanner, IRM), tous les composants de la prothèse (groupes motopompes, électronique de commande, capteurs) tiennent dans un espace restreint de 750 cm3. Défi relevé!

Second défi, la compatibilité avec le sang. À cet égard, l’avantage est de disposer de matériaux d’origine biologique inventés il y a plus de trente ans et utilisés dans le monde entier pour la fabrication de valves artificielles. Ces matériaux, reconnus pour leur surprenante capacité à ne pas générer de caillots, entrent dans la composition de tous les éléments au contact du sang (valves, membranes de pulsion, raccords avec les tissus natifs). Carmat est ainsi le premier et le seul cœur artificiel biologique. La compatibilité dépend aussi des profils de circulation à l’intérieur de la prothèse. Toute gêne, décelée par des simulations de flux, a été éliminée de sorte que 99 % du sang contenu dans les ventricules se renouvelle totalement en quatre battements. Une performance inégalée.
Testée sur des veaux

Troisième défi: la régulation médicale, autrement dit la capacité du cœur à répondre aux besoins de l’organisme. Dans des situations aussi diverses que le repos ou l’effort, le volume de sang qui revient au cœur varie de 3 à 15 litres par minute. La régulation répond à ces variations en ajustant le débit cardiaque tout en assurant une tension artérielle optimale même dans les conditions les plus défavorables (chocs, stress, maladies). Cette régulation est assurée grâce à une série de capteurs de pression et de position des membranes de pulsion qui n’existent dans aucune autre prothèse.

La prothèse Carmat a été testée sur des veaux et des bancs d’essai pour vérifier ses performances et sa fiabilité. Aurore, génisse de trois mois et de 110 kilos, opérée récemment avec les Prs Christian Latrémouille, Daniel Duveau, Bernard Cholley, le Dr Denis Méleard et autres collaborateurs, est un exemple des surprenantes performances de cette prothèse. [2] Moins de quarante-huit heures après une opération longue et difficile, en raison des disparités anatomiques, Aurore avait recouvré une pleine autonomie fonctionnelle, s’alimentant normalement, marchant sans support … Tous ses indicateurs biologiques et physiologiques étaient normalisés, sans formation de caillot décelable.

De leur côté, les simulations numériques ont permis d’éprouver la robustesse de Carmat sur quatre à cinq ans tout en réduisant le nombre d’animaux nécessaires. À noter, pour finir, que le coût de la prothèse Carmat est équivalent à celui d’une transplantation cardiaque lors de la première année. Il est bien moindre ensuite en raison de l’absence de traitement antirejet.

[1] Alain Carpentier, Le Figaro.fr Santé, 22.03.13.
(*) Le Pr Carpentier est, avec Matra Défense (EADS) et Truffle Capital, cofondateur de la société Carmat, dont le nom est la contraction de Carpentier-Matra.
[2] Hôpital européen Georges-Pompidou, CHU de Nantes, CMC Marie-Lannelongue, Écoles nationales vétérinaires d’Alfort et de Nantes.

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