Cœur artificiel

Un cœur artificiel est une prothèse conçue pour traiter les personnes présentant de l'insuffisance cardiaque et autres maladies cardio-vasculaires graves. La recherche et les tentatives de production de cœur artificiel ont montré que les principaux obstacles à surmonter sont le rejet et la batterie externe au dispositif qui limite la mobilité du patient, le cœur ayant un fonctionnement relativement facile à copier puisqu’il fonctionne comme une pompe.

Il existe deux types de prothèse cardiaques :

• Le cœur artificiel total, réservé aux malades graves, qui remplace totalement le cœur biologique. Le chirurgien laisse généralement les oreillettes en place et y connecte les ventricules automatiques ainsi qu'avec les vaisseaux. Le risque de rejet est important. Le cardiologue français le P^r. Alain Carpentier a été pionnier dans ce domaine en octobre 2008^[1].
• le cœur artificiel provisoire, de type Jarvik-7, dans l'attente d'une transplantation cardiaque, une alternative étant de brancher une pompe en parallèle à la circulation sanguine (le cœur reste en place, mais un tuyau relie le ventricule gauche à la pompe).

Il faut pour cela que la partie droite du cœur fonctionne normalement (4 500 opérations de ce type sont pratiquées annuellement en France).

Histoire

• 1969, le docteur Denton Cooley pose le premier cœur artificiel (au Texas Heart Institut de Houston) sur un patient mourant à qui l’on ne trouvait pas de cœur humain d’un donneur. Le cœur était un cœur artificiel à l’étape expérimental, il fonctionnait à commande pneumatique. Il était composé de deux prothèses ventriculaires en plastique. Après 64 heures, le cœur artificiel fut retiré et remplacé par un cœur humain d’un donneur. Mais ceci s’avéra être une mauvaise décision car 32 heures après la transplantation, le patient décéda. Plus tard l’on comprit que c’était dû à une infection pulmonaire aigüe certainement aggravée par des médicaments immunosuppresseurs.
• En 1967, le D^r. Kolff inaugura la Division des Organes Artificiels à l’université de l’Utah et poursuivit ses études sur le cœur artificiel. Il réalisa plusieurs expérience avec des animaux.

1. En 1973, le veau Tony survécut 30 jours avec la première version du cœur du D^r. Kolff
2. En 1975, le taureau Burk survécut 90 jours avec un cœur artificiel
3. En 1976, le veau Abebe survécut 184 jours avec le cœur artificiel Jarvik 5
4. En 1981, le veau Alfred Lord Tennyson survécut pendant 268 avec le Jarvik 5

Au fil des années, plus de 200 physiciens, ingénieurs, étudiants et universités développèrent, testèrent et améliorèrent le cœur artificiel du D^r. Kolff. Le diplômé Robert Jarvik a été nommé Directeur de Projet pour le cœur artificiel qui prit en conséquence le nom de Jarvik 7.

• En 1981, le docteur William DeVries demanda à la FDA (Food and Drug Administration) d’implanter le Jarvik 7 dans un être humain. Le 2 décembre 1982, D^r Kolff implanta le Jarvik 7 dans le corps de Barney Clark, un dentiste de Seattle qui souffrait d’insuffisance cardiaque. Le patient vécu pendant 112 jours. Cependant pendant cette période, il resta attaché à un dispositif de 180 kg, connu des moments de trouble, des cas de saignements et demanda plusieurs fois qu’on le laisse mourir. Bill Schroeder fut le second receveur du Jarvik 7 et vécut pendant un temps record de 620 jours.

• En 2000, un patient de 72 ans se fait greffer un ventricule gauche artificiel (à la Pitié Salpetrière), ne nécessitant pas de transplantation ultérieure.Lors de la greffe d’un ventricule gauche artificiel le cœur reste à sa place. Le dispositif aide le cœur à pomper. L’avantage est que ce dispositif est plus petit que les cœurs artificiels et moins compliqué à installer. Le dispositif étant moins lourd, les patients peuvent se déplacer avec un sac (à dos ou en bandoulière) pour la batterie.

• le 6 juillet 2001, le Jewish Hospital de Louisville a greffé un cœur artificiel (prototype de plastique et titane, fabriqué par Abiomed) à un patient. La pompe électrique, silencieuse, est alimentée par une pile interne sous-cutanée, qu'on recharge par une batterie externe de la taille d’un baladeur.
  L'expérience est autorisée par la Food and Drug Administration pour 5 patients puis 15 si les résultats sont probants^[2]. La batterie interne dure pendant 30 minutes, la batterie externe portable dure pendant 4 heures. Ce cœur artificiel est destiné aux patients à qui la transplantation est contre-indiquée. Cependant les limites de l’AbioCor sont : à cause de sa taille il est compatible avec seulement 50% de la population masculine et sa durée de vie est de 1 à 2 ans. C’est pourquoi, AbioMed développe un AbioCor II.
• En 2008, l'équipe du P^r Alain Carpentier, avec le groupe EADS annonce disposer du premier cœur artificiel implantable français, qui, contrairement à ses concurrents restaure les courants de circulation naturels du sang^[1]. Après près de 15 ans de test sur des moutons et veaux l'équipe pense le tester sur l'homme avant 2012 et peut-être dès 2010^[3]. Pour limiter le risque de caillots, il intègre des systèmes micro-électro-mécaniques lui permettant de mieux s'adapter aux besoins du corps et est fabriqué en matériaux biocompatibles^[4] (ici des tissus animaux traités chimiquement pour éviter un rejet de greffe par rejet immunologique^{[réf. souhaitée]}). Ce qui fait du cœur artificiel de CARMAT le premier cœur total biocompatible et auto-régulé, le seul qui minimise les risques d’accidents cardiovasculaires cérébraux et qui s’adapte automatiquement aux besoins du patient. CARMAT prévoit la commercialisation du cœur artificiel pour 2013. CARMAT a optimisé la forme de son cœur artificiel total et miniaturisé tous les sous-ensembles de la régulation médicale pour les intégrer à la prothèse, tout en conservant un volume d’éjection physiologique, même en cas d’effort soutenu. Un simulateur d’implantation virtuelle permettra au médecin de vérifier l’implantabilité du cœur avant l’opération. Des simulations réalisées à partir de scanners de plus de 100 patients ont démontré la compatibilité anatomique avec au moins 65% des patients (86% des hommes). Une des priorités de la société est d’offrir au patient confort, qualité de vie et un rythme de vie normal avec une autonomie très large dans un système léger et porté, soit au minimum 12 heures dans au maximum 3 kg grâce à une énergie compacte et renouvelable^[5].

• de 1969 à 2010, plus de 450 cœurs artificiels ou semi-artificiels ont été implantés dans le monde.

En France

Plusieurs centres posent des cœurs artificiels, dont :

• le groupe hospitalier de la Pitié-Salpêtrière à Paris (environ 170 cœurs artificiels posés par an, plus de 200 en 2010 selon les données fournies par le Pr I. Gandjbakhch)^{[réf. insuffisante]}
• le centre hospitalier universitaire de Nantes (deux cœurs par an).
• Le Centre Hospitalier Universitaire de Dijon a posé le premier cœur artificiel le 19 avril 2007. Le dispositif implanté est une assistance mono-ventriculaire implantable, le Heartmate II^[6].

Notes et références

1. ↑ ^{a et b} Jean Etienne, Le premier cœur artificiel compact et totalement implantable, sur Futura-Santé, 28 octobre 2008.
2. ↑ news.doctissimo (2001)
3. ↑ Memscap participe à l'industrialisation d'un cœur artificiel, article de Dominique Largeron, du 11 janvier 2010, pour Lyon-Entreprises.
4. ↑ David Bême et Florence Lemaire, Le coeur artificiel prêt à battre, sur Doctissimo, décembre 2009.
5. ↑ http://www.carmatsa.com
6. ↑ http://news.doctissimo.fr/pose-du-1er-cœur-artificiel-implantable-a-dijon_article2777.html

Voir aussi

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Articles connexes

• Cœur
• Organe vital
• Transplantation cardiaque
• Infarctus du myocarde

Liens externes

• Calendrier CARMAT : http://carmatsa.com/images/stories/images/Fleche_2012-2013