Un implant pourrait transformer l’énergie du muscle cardiaque en électricité. | Image: Adrian Zurbuchen

Les médecins implantent chaque année dans le monde plus d’un million de stimulateurs cardiaques. Il s’agit d’une intervention de routine mais, dans les cinq à dix ans, il faut la renouveler pour changer la pile du petit appareil. Toute nouvelle opération présente un risque de complications, c’est pourquoi l’ingénieur biomédical Adrian Zurbuchen veut mettre au point un pacemaker autonome fonctionnant sans batterie.

«Le but serait d’implanter et d’oublier», dit Adrian Zurbuchen, qui achève actuellement un séjour de recherche à l’Université du Michigan à Ann Arbor. En collaboration avec des collègues de l’Université de Berne, il propose une nouvelle approche: un petit appareil constitué d’aimants et de bobines doit transformer l’activité du muscle cardiaque en énergie électrique pour le stimulateur. Chaque battement de coeur ferait bouger ce qu’on appelle un harvester, un microgénérateur d’électricité. Il pourrait être implanté à l’aide d’un cathéter sur le côté droit du coeur. Cette technique a cependant un inconvénient: le patient ne peut ensuite plus se soumettre à des examens d’imagerie par résonnance magnétique (IRM) en raison des aimants présents dans le générateur.

Le coeur a besoin d’une puissance de pompage d’environ un watt pour faire circuler nos six litres de sang chaque minute. Un stimulateur, en revanche, ne demande pas plus de cinq à dix microwatts et ne nécessiterait donc qu’une fraction de l’énergie produite par le muscle cardiaque. Lors d’un essai in vivo sur des porcs, l’équipe est parvenue à générer une puissance de 1,7 microwatt pour une fréquence cardiaque de 160 pulsations par minute. Cela n’est pas encore vraiment suffisant, mais Adrian Zurbuchen a établi par simulation quels paramètres du harvester devraient être modifiés afin de récupérer assez d’énergie.

Alexandra Bröhm