Ses atouts et ses faiblesses

Cette prothèse à des avantages tels que sa disponibilité, elle ne nécessite pas de médicaments antirejet.

Malgré ses différents atouts, elle possède néanmoins des inconvénients, tels que des besoins d’un dispositif de recharge, une autonomie limitée mais également un coût élevé.

L’agencement interne du cœur CARMAT à fait l’objet d’une optimisation continue pour minimiser l’espace occupé par les composants et maximiser le volume ventriculaire. On peut ainsi obtenir en toutes circonstances le débit sanguin nécessaire sans augmenter artificiellement la fréquence de fonctionnement.

Par ailleurs, la technique d’implantation est très proche de celle d’un greffon cardiaque : un dispositif d’interface biocompatible est suturé aux oreillettes, puis la prothèse est simplement encliquetée sur ce dispositif.

Un mécanisme d’adaptation physiologique du coeur artificiel .

L’une des grandes aspirations du groupe vis-à-vis de son cœur fut de permettre au patient de retrouver un rythme de vie le plus proche possible de celui qu’offre le cœur naturel. Dans les défis mis en place se trouvaient ,  pouvoir faire du sport,  bouger librement ou encore de pouvoir courir. Pour cela l’organe naturel a une capacité d’adaptation naturelle vis-à-vis de l’effort demandé par l’organisme, c’est-à-dire que le rythme sanguin peut accélérer ou diminuer en fonction des besoins de l’organisme et en particulier des muscles.

Pour offrir au patient la possibilité de retrouver un quotidien le plus naturel possible, intégrant la pratique de sport par exemple, Carmat a mis au point un dispositif électronique intégré  qui va réguler le  fonctionnement de la prothèse …

 

La présence d’une fiabilité

Le cœur artificiel doit pouvoir procurer au patient une fiabilité et une durabilité équivalente à celle de la transplantation cardiaque. En termes cliniques, cela correspond à une survie à 9 ans de 50% des patients ; en termes techniques, à une durée de vie minimum de 5 ans, soit 230 millions de battements.

Le modèle animal utilisé depuis l’antiquité pour former des générations de médecins ou tester des traitements est inadapté au cœur artificiel : positionnement différent des gros vaisseaux, absence de station debout, rapport taille/poids inadapté au regard du débit cardiaque, etc. …

Les solutions déterminés par  la société Carmat pour répondre à une certaine fiabilité sont les suivantes .

• Utiliser les modèles mathématiques de l’industrie aéronautique pour les parties électroniques
• Concevoir et réaliser des bancs d’essais évolués pour tester chaque composant, sous-ensemble fonctionnel ou enfin le système complet.
• Imposer des critères sévères, avec des marges de tolérance très réduites.

La société propose comme innovation :

• Développement d’une stratégie de tests innovante et unique
• Utilisation de technologies avancées de modélisation et simulation numérique
• Mise au point de bancs d’essais de dernière génération, pour valider chaque composant, chaque sous-ensemble fonctionnel et enfin le système complet.

 

Autonomie et limite de surcharge

Carmat avait pour objectif une amélioration de l’autonomie de la batterie et une  limite de  la charge externe, car la pompe tire son énergie de piles branchées à l’extérieur, pour pouvoir les remplacer facilement.  Le premier cœur artificiel testé chez l’Homme s’accompagnait de 180 kg d’équipements que le patient devait traîner avec lui en 1982 .Aujourd’hui, la prothèse cardiaque tente de dépasser les limites : Carmat souhaitait à son lancement plus de 12 heures grâce à des piles à combustibles pesant moins de 3 kg et porté à la ceinture.Son espérance de vie devrait être d’au moins 5 ans, pour une survie espérée de 50 % des patients . Il s’agit d’une réelle avancée puisque sans cette technologie, les patients ne vivent pas au-delà d’une année. Mais ces objectifs restent à modérer : on manque encore de recul sur l’être humain toutes les parties de la prothèse en contact avec le sang sont constituées de biomatériaux* résistants et hémocompatibles *.

Compatibilité et biocompatibilité

Pesant 900 g, il serait compatible, selon l’entreprise, avec 86 % des hommes et (seulement) 35 % des femmes (soit 65 % des patients). D’autres chiffres avancés revoient ces estimations à la baisse, évoquant respectivement 70 % et 25 % de patients éligibles. Ce qui reste globalement meilleur ou au moins équivalent à ce qui se fait actuellement.

 

Malgré la présence de tous ces éléments, le cœur CARMAT reste très léger. On peut penser que ses 900 grammes peuvent être problématiques lorsqu’on sait qu’un cœur humain ne pèse que 300 grammes en moyenne, soit 2 fois moins. Mais il faut savoir qu’un cœur souffrant d’insuffisance est deux à trois fois plus lourd qu’un cœur sain. De plus, avec sa forme anatomique, son poids et son volume (0,75 litre), la prothèse peut se loger dans la cage thoracique dans plus de 70% des cas chez les femmes et près de 80% chez les hommes.

Tout les matérieaux utiliser subissent un traitement  au glutaraldéhyde de formule(C₅H₈O₂) pour éviter le risque de rejet par lʼorganisme. Le glutaraldéhyde est un désinfectant utilisé dans lʼindustrie et dans lʼalimentaire pour stériliser certains produits. Il
est naturellement agent oxydant. Il est certes coûteux mais il est peu corrosif,
peu toxique et peu irritant.

Son implantation

Au final, seules les batteries ne seront pas implantées dans le corps des malades : trop risqué en cas de défaillance. Il s’agira de batteries lithium-ion reliées au cœur Carmat par un câble inséré à travers l’abdomen. Mais elles présentent deux inconvénients : une recharge nécessaire toutes les 4 heures et un poids conséquent (environ 6 kilos). Des contraintes qui peuvent aussi s’avérer difficiles à supporter d’un point de vue psychologique…

C’est pourquoi Carmat travaille actuellement avec une société nommée PaxiTech pour développer des piles à combustible offrant 12 heures d’autonomie, pour un poids inférieur à 3 kilos. Une fois au point, elles seront reliées à la prothèse par une prise implantée dans l’os derrière l’oreille, une zone réduisant le risque d’infection. Mais sur le long terme, c’est au contact de la prothèse que les infections peuvent surtout se développer. En revanche, lorsqu’une prothèse cardiaque génère des accidents vasculaires, c’est généralement peu de temps après son implantation…

 

Défis

Au bout de vingt années de recherches, Carmat à su développer une prothèse
en validant dʼimportants défis :
-Le coeur devait réduire au minimum le risque de coagulation, entraînant la
formation de caillots sanguins.
-Le volume et le poids de la prothèse devait être anatomiquement
compatible avec un maximum de patients, tout en étant truffée de matériel
technologique de pointe.
-Humainement, le patient devait pouvoir bénéficier dʼune vie postopér
atoire l. plus normale et autonome possible.
-La prothèse étant vitale, la fiabilité et durée de vie de celle-ci devaient être
optimales.
Afin de sʼadapter .u rythme de vie du p.tient, les ingénieurs dev*aient
développer des algorithmes capables de rendre autonome le
fonctionnement du coeur.