Les pacemakers bientôt rechargés par les battements du coeur ?
Source : Futura Sciences

par Marc ZaffagniJournaliste
Publié le 11/02/2019

Des chercheurs ont ajouté un film de polymère aux stimulateurs cardiaques
existants afin de convertir les mouvements du coeur en électricité et ainsi
d'alimenter l'appareil. Le dispositif a été testé avec succès sur des animaux. 

D'ici cinq ans, si tout se
déroule comme prévu, les personnes portant des stimulateurs cardiaques
pourraient ne plus avoir à faire remplacer la pile de leur appareil tous les 5
à 10 ans comme c'est actuellement le cas. Une équipe de chercheurs du Dartmouth
College et du Health Science Center de l'université du Texas vient de publier
les fruits de ses travaux sur un système d'alimentation piézoélectrique,
susceptible de recharger indéfiniment la batterie d'un pacemaker à partir des
battements du coeur. Le dispositif se compose d'un film polymère piézoélectrique
dont la structure poreuse peut convertir en électricité les mouvements du
filament en plomb qui relie le stimulateur cardiaque au coeur. Les chercheurs
indiquent que ce module pourrait également faire office de capteur pour le
suivi en temps réel des patients. 
Encore deux ans avant d'envisager des essais cliniquesL'idée d'exploiter la
piézoélectricité pour recharger un pacemaker n'est pas nouvelle. En 2012, une
équipe de l'université du Michigan avait développé un prototype de stimulateur
cardiaque se rechargeant grâce aux battements du coeur. Les chercheurs du
Dartmouth College et de l'université du Texas sont allés plus loin en testant
leur appareil sur des animaux vivants avec « d'excellents résultats »,
assurent-ils. Mais le pas à franchir pour des essais sur des volontaires humains
est énorme. Il faut notamment s'assurer que le dispositif pourra fonctionner
sans faillir durant toute la vie de la personne qui le porte. Les chercheurs
disposent d'un financement pour encore deux ans de travaux qui devraient leur
permettre d'achever la phase de tests sur les animaux. Ils estiment que leur
système de recharge piézoélectrique pourrait être prêt pour une
commercialisation d'ici cinq ans. 

Pour en savoir plus : 
Un pacemaker sans pile alimenté... par les battements du coeurArticle de
Jean-Loup Chaput, le 5/11/2012Pour éviter de changer les piles de pacemakers,
implantés à côté du coeur des patients, des scientifiques proposent un
prototype fonctionnant grâce à l'énergie mécanique récupérée des pulsations
cardiaques. Cet appareil produit 10 fois plus d'électricité que nécessaire en
laboratoire. Prochaine étape : le tester in vivo. Un petit battement pour le
coeur, un bond de géant dans l'avancée des pacemakers ? Comme leur nom
l'indique, ces stimulateurs cardiaques envoient des impulsions électriques au
myocarde lorsque celui-ci commence à ralentir. Il est implanté chez des
patients qui souffrent de bradycardie, c'est-à-dire chez qui le coeur ne bat
plus assez vite, entraînant des complications pour la santé, comme des malaises
voire des insuffisances cardiaques. Mais si ces appareils sauvent des vies,
leurs piles ne sont pas inépuisables. L'opération doit donc être renouvelée
régulièrement, tous les 5 à 7 ans avec les technologies actuelles. De nombreux
enfants comptent parmi les malades. À ce rythme, ils connaîtront une dizaine
d'interventions chirurgicales au cours de leur existence. C'est pourquoi la
science tente de trouver une solution plus durable. La solution passe peut-être
par des générateurs d'électricité installés à l'intérieur du corps et récoltant
l'énergie mécanique de mouvements ou de vibrations. Des nanogénérateurs,
comportant de minuscules filaments, ont déjà été imaginés par Zhong Lin Wang,
au Georgia Institute of Technology, et pourraient même servir un jour à
alimenter des appareils portables. Des chercheurs de l'University of Michigan
ont suivi cette piste, qui pourrait les emmener loin. Ils ont annoncé lors de
l'American Heart Association's Scientific Sessions 2012 avoir développé un
pacemaker qui se recharge grâce à l'énergie fournie par les battements du coeur. 
Le coeur est une source d'énergie. Les auteurs de ce travail comptent exploiter
les déformations mécaniques dues aux pulsations pour collecter de l'énergie et
la transmettre sous forme électrique à un pacemaker. © Oliver Burston, Wellcome
Images, Flickr, cc by nc nd 2. 0 Un pacemaker autonome en énergieCe prototype
fonctionne grâce à la piézoélectricité. Certains corps possèdent en effet la
capacité de se polariser consécutivement à une déformation mécanique et de
fournir un courant électrique. C'est ainsi que les vibrations sonores sont
traduites en signaux électriques grâce à un micro. Dans ce cas précis, la
première étape a consisté à enregistrer les vibrations induites par les
battements cardiaques sur la poitrine. Celles-ci ont ensuite été reproduites
artificiellement en laboratoire, et le dispositif a été connecté au pacemaker. 
Les mesures établissent qu'après une session de 100 pulsations, le prototype a
fourni 10 fois plus d'énergie que ce qui est nécessaire pour faire fonctionner
l'appareil. Désormais, il faudra passer sur un organisme vivant pour s'assurer
que l'efficacité s'extrapole des laboratoires aux individus. Si les résultats
sont concluants, ces scientifiques espèrent vendre à l'avenir un pacemaker
fonctionnant en autonomie parfaite. Ce jour n'est malheureusement pas encore
arrivé !

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Liens externes
American Heart Association's Scientific Sessions 2012
University of Michigan
Energy Harvesting: Flexible Porous Piezoelectric Cantilever on a Pacemaker Lead
for Compact Energy Harvesting

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