À l'aide de caméras magnétiques, les chercheurs de l'Université de Linköping ont examiné le flux sanguin dans un cœur artificiel en temps réel. Les résultats permettent de concevoir le cœur de manière à réduire le risque de caillots sanguins et de dégradation des globules rouges, un problème courant dans les cœurs artificiels d'aujourd'hui. L'étude, publiée dans Rapports scientifiquesa été réalisé en collaboration avec la société Scandinave Real Heart AB, qui développe un cœur artificiel.
Le cœur est un muscle qui ne repose jamais. Il ne peut jamais se reposer. Le cœur peut battre pendant cent ans sans être entretenu ni s'arrêter même une fois. Mais la construction d'une pompe peut fonctionner de la même manière – c'est un défi. «
Tino Ebbers, professeur, physiologie, Université de Linköping
Près de 9 000 transplantations cardiaques sont effectuées dans le monde par an, et le nombre continue d'augmenter. Il en va de même pour le nombre de personnes qui font la queue pour un nouveau cœur, avec environ 2 800 sur la liste d'attente dans l'UE seulement, et environ 3 400 aux États-Unis.
La plupart des patients dont le cœur ne fonctionnent pas du tout sont actuellement connectés à une machine qui s'occupe de leur circulation sanguine pour eux. C'est un grand appareil et le patient est confiné dans son lit d'hôpital. Pour ces patients, un cœur artificiel pourrait être une option en attendant un cœur donneur.
« Trouver un cœur biologiquement compatible pour une greffe peut prendre beaucoup de temps. Dans ces cas, un cœur artificiel peut permettre au patient d'attendre à la maison. Ils ne courent peut-être pas comme Usain Bolt, mais les patients peuvent être avec leurs proches pendant la période d'attente », à Twan Bakker, doctorant au Center for Medical Image Science and Visualisation, CMIV, à Liu.
Pour que cela se produise, la technologie doit être affinée. Les caillots sanguins et les globules rouges endommagés sont des problèmes courants dans les cœurs artificiels avec une fonction pulsante. Cela est souvent dû à des zones de vitesse sanguine élevée et basse étant proche les unes des autres, ou des zones où le sang est stationnaire dans le cœur. Une vitesse élevée et des turbulences peuvent conduire à la destruction des globules rouges, à savoir l'hémolyse, tandis que la basse vitesse augmente le risque de caillots sanguins.
La minimisation du risque de complications nécessite une compréhension approfondie de la façon dont le sang circule dans le cœur artificiel. Les chercheurs de Liu, en collaboration avec l'entreprise Scandinave Real Heart, ont donc utilisé l'imagerie par résonance magnétique, souvent abrégée comme IRM, pour l'observation en temps réel de la circulation sanguine dans un cœur artificiel pulsant. Les résultats ont ensuite été comparés au flux sanguin dans un véritable cœur.
« Ce qui est cool à propos de cette technologie, c'est qu'il est possible de regarder à l'intérieur d'un patient, ou dans ce cas un cœur artificiel, sans ouvrir et vérifier physiquement – c'est complètement unique », explique Tino Ebbers.
Ce que les chercheurs pouvaient voir dans les images d'IRM, c'est que le flux sanguin dans le cœur artificiel ressemblait à celui d'un cœur vraiment sain. Preuve que le cœur est bien conçu.
Le cœur artificiel du véritable cœur scandinave a récemment obtenu le dispositif d'usage humanitaire (HUD) par la US Food and Drug Administration (FDA). La désignation HUD permet de demander une exemption de dispositifs humanitaires (HDE), un cadre réglementaire accéléré qui peut accorder au produit des droits de marketing limités. Selon les chercheurs, l'utilisation clinique est encore dans quelques années, car les études précliniques et cliniques doivent d'abord être terminées.
« Notre rêve est de développer un cœur artificiel en tant que solution permanente. Nous n'y sommes pas encore, car nous devons d'abord montrer qu'il fonctionne comme un pont vers la transplantation afin d'empêcher le patient de mourir en attendant un cœur. Mais notre objectif ultime est fantastique, et lorsque nous l'atteinons, il n'y aura pas besoin de cœurs donneurs », explique Twan Bakker.
