Un stimulateur innovant alimenté par votre propre rythme cardiaque

Les stimulateurs actuels alimentés par piles doivent être retirés tous les 5 à 7 ans lorsque les piles sont épuisées, un exercice coûteux et peu pratique. Mais les nouvelles technologies présentées lors d’une réunion aux États-Unis le week-end suggèrent qu’elles ne seraient peut-être plus nécessaires un jour: les ingénieurs aérospatiaux de l’Université du Michigan à Ann Arbor ont mis au point un prototype de stimulateur très coeur il traite.
Les stimulateurs cardiaques sont des dispositifs médicaux implantés qui utilisent des impulsions électriques pour contrôler le muscle cardiaque afin de réguler les battements du c?ur.
Amin Karami, chercheur au département de génie aérospatial de l'UM, a déclaré dans un communiqué de presse publié lors d'une étude présentée lors des sessions scientifiques de l'American Heart Association que de nombreux patients porteurs de stimulateurs cardiaques sont des enfants destinés à vivre avec l'implant appareils depuis de nombreuses années:
"Vous pouvez imaginer combien d'opérations sont épargnées si cette nouvelle technologie est mise en ?uvre", déclare Karami.
Lors de la réunion à Los Angeles, Karami a rapporté une étude dans laquelle lui et ses collègues ont testé un dispositif de "récupération d'énergie" utilisant la piézoélectricité, qui convertit l'énergie du mouvement en électricité.


Les chercheurs suggèrent qu’un stimulateur cardiaque innovant pourrait remplacer les appareils alimentés par batterie dans les années à venir.Karami dit que la piézoélectricité pourrait également être utilisée pour alimenter d'autres dispositifs cardiaques implantables qui n'ont pas besoin de beaucoup d'énergie, tels que les défibrillateurs.
Pour développer la technologie, Karami et ses collègues ont mesuré la quantité de vibrations dans la poitrine résultant des battements de c?ur. Ils ont ensuite reproduit la même quantité de vibrations dans le laboratoire en utilisant un "shaker" et l'ont connecté à un prototype de "récupérateur d'énergie cardiaque" qu'ils avaient conçu en utilisant le principe de la piézoélectricité.
Les chercheurs disent qu'il existe actuellement deux types de récupérateurs d'énergie: linéaires et non linéaires. Les linéaires fonctionnent bien uniquement à une fréquence cardiaque spécifique. Le non-linéaire, le type utilisé dans leur étude, utilise des aimants pour stimuler la production d'énergie: cela a rendu leur moissonneuse moins sensible aux changements de fréquence cardiaque.
Ils ont testé leur dispositif non linéaire à l’aide de 100 séries de pulsations cardiaques simulées à différentes fréquences et ont constaté qu’il avait été exécuté comme prévu.

En utilisant l'énergie des battements de c?ur, leur prototype de récupérateur d'énergie cardiaque était capable de générer 10 fois plus d'énergie que celle consommée par les stimulateurs cardiaques modernes.
"La moissonneuse génère suffisamment de puissance si la fréquence cardiaque se situe entre 20 et 600 battements par minute", disent-ils dans leur résumé, et que cela "prouve que les récupérateurs d'énergie piézoélectrique peuvent alimenter en permanence les stimulateurs cardiaques".
Les chercheurs affirment que la prochaine étape consiste à implanter le dispositif, qui représente environ la moitié de la taille des piles utilisées dans les stimulateurs actuels. Ils espèrent intégrer leur nouvelle technologie dans les stimulateurs commerciaux.
Karami dit que les téléphones portables, les fours à micro-ondes et autres appareils similaires n'interféreraient pas avec leur appareil non linéaire.
La British Heart Foundation (BHF) dit l'appareil doit d'abord subir des essais cliniques avant de pouvoir être sûr qu'il est sûr.
Le directeur médical de BHF, le professeur Peter Weissberg, déclare dans un communiqué:
"Si les chercheurs peuvent affiner la technologie et que celle-ci s'avère robuste dans les essais cliniques, cela réduirait davantage le besoin de changements de piles."
"Pour le moment, si vous avez un stimulateur cardiaque, il est important d’assister à vos rendez-vous annuels à la clinique. Des vérifications régulières vous permettront de planifier le remplacement de la batterie lorsque cela sera nécessaire", insiste-t-il.
L’Institut national des normes et de la technologie et le Centre national pour la promotion des sciences de la traduction ont financé cette étude.
Écrit par Catharine Paddock PhD

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