« Nous avons développé ce qui est, à notre connaissance, le plus petit stimulateur cardiaque au monde. » Voilà comment John A. Rogers, l’un des scientifiques impliqués dans cette recherche, présente cette nouvelle invention.
Mais, vraiment ? Stimuler le cœur avec un appareil plus petit qu’un grain de riz, c’est possible ? Croyez-le ou non, des ingénieurs de l’Université de Northwestern l’ont fait ! Publiée dans Nature le 2 avril 2025, leur étude démontre l’efficacité d’un stimulateur cardiaque plus petit qu’un grain de riz, qui peut donc être injecté dans le corps par une seringue. Il est particulièrement adapté pour les nouveau-nés ayant besoin d’une stimulation cardiaque temporaire.
Comment fonctionne ce minuscule pacemaker ?
Le stimulateur cardiaque est extrêmement petit :
- 1,8 millimètre de largeur,
- 3,5 millimètres de longueur,
- 1 millimètre d’épaisseur.
C’est cette taille qui fait tout son intérêt, car elle va lui permettre d’être injecté de manière non invasive dans le corps, par exemple, avec une seringue. Un des auteurs de l’étude, John A. Rogers, explique : « Grâce à sa petite taille, ce stimulateur cardiaque peut être intégré à presque tous les types de dispositifs implantables. Ainsi, ces minuscules stimulateurs cardiaques peuvent être activés, si nécessaire, pour traiter les complications pouvant survenir pendant la convalescence du patient. » Il est très bien conçu pour les cœurs de petites tailles, comme ceux des enfants.
Autre innovation : ce dispositif se dissout dans le corps lorsqu’il n’est plus nécessaire. C’est ce que l’on appelle de la médecine électronique bio résorbable. Elle est particulièrement pratique pour les patients nécessitant une stimulation cardiaque uniquement temporaire, par exemple, après une chirurgie.
Mais, comment est-ce qu’un dispositif pareil peut s’autodésintégrer tout seul ? Voilà qui semble digne d’un film de James Bond… Eh bien pas tant que ça, finalement ! Le communiqué de presse de l’Université de Northwestern explique qu’ « en variant la composition et l’épaisseur des matériaux des dispositifs, l’équipe de Rogers peut précisément contrôler le nombre de jours pendant lesquels ils restent fonctionnels avant de se dissoudre ».
Et, entre l’implantation par une seringue et la désintégration automatique, comment est-ce cette forme de puce peut réussir à stimuler réellement un cœur ? Cette « puce » fonctionne grâce à une sorte de pile qui va transformer de l’énergie chimique en énergie électrique. John Rogers l’explique : « Lorsque le stimulateur cardiaque est implanté dans le corps, les bio fluides environnants agissent comme un électrolyte conducteur qui relie électriquement deux plaquettes métalliques pour former la batterie. »
Pour déclencher ce dispositif, il suffit juste d’un signal lumineux, explique par ailleurs John Roger : « Un minuscule interrupteur lumineux, situé à l’opposé de la batterie, nous permet d’allumer l’appareil dès que la lumière traverse le corps du patient grâce au patch appliqué sur la peau. » Pour ensuite, préciser : « Si la fréquence cardiaque du patient descend en dessous d’un certain seuil, le dispositif portable détecte l’événement et active automatiquement une diode électroluminescente. La lumière clignote alors à une fréquence correspondant à la fréquence cardiaque normale. »
Mais, pourquoi avoir inventé ce dispositif ?
D’abord, pour des besoins en médecine pédiatrique. Igor Efimov, cardiologue expérimental de Northwestern, qui a codirigé l’étude, raconte : « Notre principale motivation était les enfants. Environ 1 % des enfants naissent avec des malformations cardiaques congénitales, qu’ils vivent dans un pays à faibles ou à forts revenus. La bonne nouvelle, c’est que ces enfants n’ont besoin que d’une stimulation cardiaque temporaire après une intervention chirurgicale. »
Il explique ensuite tout l’intérêt d’un dispositif innovant comme le leur : « Nous pouvons désormais placer ce minuscule stimulateur cardiaque sur le cœur d’un enfant et le stimuler grâce à un dispositif portable, souple et délicat. Et, aucune intervention chirurgicale supplémentaire n’est nécessaire pour le retirer. »
Il est vrai que les anciens appareils de stimulation, beaucoup plus envahissants, entrainaient aussi beaucoup plus de complications comme « une infection, un déplacement, des déchirures ou des lésions tissulaires, des saignements et des caillots sanguins ».
John Rogers conclut : « En minimisant la taille, nous simplifions considérablement les procédures d’implantation, réduisons le traumatisme et les risques pour le patient et, grâce à la nature soluble du dispositif, nous éliminons toute nécessité d’extraction chirurgicale secondaire ».
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