Innovation
Ce nouveau pacemaker n’est pas plus gros qu’un grain de riz
Des chercheurs américains ont mis au point un pacemaker qui n'est pas plus grand qu'un grain de riz et qui s'active par la lumière.
- Par Sophie Raffin
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- John A. Rogers/Northwestern University
Environ 75.000 stimulateurs cardiaques sont implantés chaque année en France. Si l’opération est courante, elle reste conséquente. Mais, la donne pourrait changer grâce aux ingénieurs de l'Université Northwestern. Ils ont mis au point un stimulateur cardiaque si petit qu'il peut tenir dans une seringue et être injecté de manière non invasive dans le corps.
Leur innovation a été présentée dans la revue Nature le 2 avril 2025.
Un pacemaker qui s'active grâce à la lumière
1,8 millimètre de largeur, 3,5 millimètres de longueur et 1 millimètre d'épaisseur… Voici les mensurations de ce stimulateur cardiaque pas plus grand qu’un grain de riz. Il est associé à un petit appareil souple, flexible, sans fil et portable, semblable à un patch. Il suffit de la placer sur la poitrine du patient pour contrôler le pacemaker et le rythme cardiaque. Lorsque le “patch” détecte un rythme cardiaque irrégulier ou trop bas, il fait briller une impulsion lumineuse, capable de traverser la peau, le sternum et les muscles du patient. Cette lumière infrarouge active le stimulateur cardiaque.
"Lorsque le stimulateur cardiaque est implanté dans le corps, les biofluides environnants agissent comme l'électrolyte conducteur qui joint électriquement ces deux coussinets métalliques pour former la batterie, indique John A Rogers qui a dirigé le développement de l'appareil. Un tout petit interrupteur activé par la lumière du côté opposé à la batterie nous permet de faire passer l'appareil de son état « off » à un état « on » lors de la livraison de la lumière qui traverse le corps du patient à partir du patch monté sur la peau."Conçu pour les patients qui n'ont besoin d’un stimulateur que temporairement, le stimulateur cardiaque dispose de composants biocompatibles qui se dissolvent naturellement dans le corps. Ainsi, il n’y pas besoin d’une opération pour son retrait. Ce qui réduit considérablement les risques de complication. "Lorsque le stimulateur cardiaque n'est plus nécessaire, un médecin le retire. Les fils peuvent être enveloppés dans du tissu cicatriciel. Ainsi, lorsque les fils sont retirés, cela peut endommager le muscle cardiaque. C'est en fait comme ça que Neil Armstrong est mort. Il a eu un stimulateur cardiaque temporaire après un pontage. Lorsque les fils ont été retirés, il a subi une hémorragie interne", explique Igor Efimov, cardiologue expérimental de Northwestern, dans un communiqué.
"En minimisant la taille, nous simplifions considérablement les procédures d'implantation, nous réduisons les traumatismes et les risques pour le patient et, avec la nature soluble du dispositif, nous éliminons tout besoin de procédures d'extraction chirurgicale secondaires," ajoute son collègue.
Malformation congénitale : un dispositif pensé en premier lieu pour les bébés
Testé sur de grands et petits animaux ainsi que sur des cœurs humains provenant de donneurs décédés, le petit pacemaker a montré lors des essais qu’il pouvait fonctionner avec des cœurs de toutes tailles. Toutefois, il est particulièrement bien adapté à celui des nouveau-nés.
"Notre principale motivation était les enfants, reconnaît Igor Efimov. Environ 1 % des enfants naissent avec des malformations cardiaques congénitales qu'ils vivent dans un pays à faibles ou à fortes ressources. La bonne nouvelle est que ces enfants n'ont besoin que d'un rythme temporaire après une intervention chirurgicale. Dans environ sept jours, le cœur de la plupart des patients s'auto-répara. Mais ces sept jours sont absolument critiques. Maintenant, nous pouvons placer ce petit stimulateur cardiaque sur le cœur d'un enfant et le stimuler avec un appareil doux et portable. Et aucune chirurgie supplémentaire n'est nécessaire pour l'enlever."Les chercheurs pensent aussi qu’il pourrait être possible de placer plusieurs stimulateurs sur un cœur en même temps, et de permettre ainsi une synchronisation plus sophistiquée du rythme cardiaque. Ce qui pourrait être utile dans la prise en charge des arythmies, par exemple.
"La polyvalence de la technologie ouvre un large éventail d'autres possibilités d'utilisation dans les médicaments bioélectroniques, notamment en aidant les nerfs et les os à guérir, à traiter les plaies et à bloquer la douleur", assurent les auteurs.
