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Des scientifiques américains ont testé un cœur sans fil
Dernière revue: 30.06.2025
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Selon les auteurs de la nouvelle invention, les patients équipés d'un cœur artificiel ou d'une pompe à sang auxiliaire pourront obtenir une plus grande liberté de mouvement qu'auparavant grâce au nouveau système.
Des chercheurs de l'Université de Washington et du Centre médical de l'Université de Pittsburgh (UPMC) ont testé un système d'alimentation sans fil en conjonction avec un dispositif d'assistance ventriculaire (DAV) commercial.
Le projet, appelé Free-range Resonant Electrical Energy Delivery (FREE-D), est dirigé par Joshua Smith, qui a rejoint l'Université de Washington après avoir travaillé chez Intel, où il a passé plusieurs années à travailler sur un système de transmission d'énergie par voie hertzienne.
Nous parlons d'une technologie qui, en ajustant la fréquence de résonance et d'autres paramètres des bobines de réception et d'émission, permet de transmettre de l'énergie électrique sur des distances moyennes (dizaines de centimètres - mètres) avec une efficacité élevée.
Les cardiologues ont déjà expérimenté des systèmes d'alimentation inductive pour l'implant de pompe cardiaque, souhaitant se débarrasser des fils traversant la peau (porte d'entrée des infections, augmentant le risque de complications). Mais les technologies simples (comme celles utilisées dans les brosses à dents électriques sans fil) ont déçu les médecins: la portée de transmission était de quelques millimètres et un effet secondaire, un échauffement inutile des tissus, est apparu.
Le cœur mécanique se trouve dans le cercle, avec toute la chaîne de transmission de courant sans fil en arrière-plan (photo Université de Washington).
Le système de Smith remédie à ces inconvénients. Il est composé de deux paires de bobines. La première (à droite sur la photo ci-dessus) est connectée au réseau électrique et transmet l'énergie à la seconde bobine (au centre), qui, en théorie, peut être placée sur les vêtements du patient.
Cette deuxième bobine charge la batterie tampon portée par la personne (nécessaire pour prolonger l'autonomie) et alimente également une autre bobine émettrice, plus petite. Celle-ci transmet déjà l'énergie à une très petite bobine réceptrice (4,3 cm de diamètre seulement) (à gauche sur la photo), située dans le corps humain et connectée au cœur artificiel, ainsi qu'à la batterie tampon interne.
Jusqu'à présent, le dispositif a été testé en laboratoire. Les bobines ont été placées sur une table et l'appareil VAD qui y était connecté a été utilisé dans une tasse de liquide. La transmission de puissance a été fiable, avec un rendement d'environ 80 %, selon un communiqué de presse de l'Université de Washington.
À l'avenir, les auteurs du projet imaginent l'image suivante. Plusieurs bobines émettrices devraient être installées dans le salon ou le bureau du patient: dans les murs, au plafond, sous le lit et dans le fauteuil. Elles devraient permettre au porteur d'un implant cardiaque de recharger sa batterie presque en continu. Pour les recharger, il n'aura pas besoin de se brancher sur une prise électrique.
Dans une pièce spécialement équipée, un patient avec un cœur artificiel ou un dispositif d'assistance ventriculaire pourrait vivre et travailler plus librement qu'avec les systèmes plus anciens, dans lesquels la fonctionnalité de l'implant dépend entièrement d'une batterie qui nécessite une connexion régulière au secteur (illustration de Pramod Bonde, University of Pittsburgh Medical Center).
Parallèlement, la batterie interne doit permettre au patient de rester en toute sécurité hors de la zone des bobines d'alimentation et sans gilet pendant deux heures maximum. Cela lui permettra, par exemple, de prendre un bain.
Les scientifiques ont présenté les résultats des premiers tests du système lors de la conférence annuelle de l'American Society for the Advancement of Artificial Internal Organs (ASAIO), où ils ont reçu un prix pour la recherche la plus prometteuse dans le domaine des cœurs artificiels.
La prochaine étape pour les auteurs du prototype est de tester l’alimentation électrique sans fil d’un cœur artificiel implanté dans un animal de laboratoire.
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