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Vibratec améliore les performances de la micro-turbine cardiaque implantable ICOMS de FineHeart

Publié le 14 juin 2018


Sur un cœur sain, 70% du volume sanguin présent dans le cœur sont éjectés afin d’oxygéner l’organisme. Chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque, cette fraction d’éjection peut être inférieure à 30%. Les personnes touchées souffrent d’une qualité de vie très dégradée et cette population compte des taux d’hospitalisation et de mortalité très élevés. Chaque année, 5000 greffes cardiaques sont effectuées dans le monde tandis que la population souffrant d’une insuffisance cardiaque sévère s’élève à 2 millions.

C’est pour répondre à cet enjeu majeur de santé publique que la jeune entreprise innovante FineHeart a été créée en 2010. Incubée au sein de la Plateforme technologique d’innovation biomédicale (PTIB) du CHU de Bordeaux, la medtech girondine met au point l’ICOMS (Implantable Cardiac Output Management System), une micro-turbine destinée à accélérer le débit cardiaque des patients en insuffisance cardiaque sévère.

Contrairement aux pompes à assistance cardiaque actuellement disponibles qui nécessitent des interventions très lourdes avec une chirurgie à thorax ouverte et une circulation sanguine extracorporelle, l’ICOMS est mini-invasif : il est implanté en passant entre les côtes grâce à un dispositif que les chercheurs bordelais ont inventé. Cela permet notamment de réduire les risques d’infections post-opératoires.

Les dispositifs actuels fonctionnent sur le principe de l’externalisation, du contournement (bypass) : une pompe centrifugeuse, raccordée au ventricule par un tube, aspire le sang contenu dans le ventricule et le pulse ensuite dans l’aorte. A contrario, l’ICOMS est conçu pour être implanté directement dans le ventricule. « On utilise le circuit traditionnel du sang et, grâce aux technologies similaires à celles des pacemakers, on est capable de se synchroniser ave la contraction cardiaque », nous explique Arnaud Mascarell, CEO et co-fondateur de Fineheart.

Lorsque le cœur se contracte, la turbine accélère et permet d’augmenter le débit sanguin. Il est ainsi possible de s’adapter à la sévérité de la pathologie en programmant une vitesse plus ou moins rapide de la pompe. L’alimentation électrique est fournie par une batterie implantée sous la peau, rechargeable par l’intermédiaire d’une ceinture abdominale qui va envoyer par induction l’énergie nécessaire.

L’ICOMS est la seule pompe dont le moteur est à l’arrière de la partie hélice. Au niveau vibratoire et mécanique, cela entraine des contraintes importantes dues à la présence d’un axe entre le moteur et l’hélice. La durabilité de l’ICOMS dépend en grande partie de sa performance vibratoire.

« Nous nous sommes rapprochés de Vibratec afin de mettre au point un banc d’essai vibratoire qui permette de mesurer les différentes harmonies vibratoires de notre pompe, à différents régimes. Les travaux effectués par la SRC nous ont notamment permis d’ajuster les modèles numériques de calcul pour l’équilibrage de la pompe et le paramétrage du moteur », détaille Arnaud Mascarell.

L’expertise simulation de Vibratec est actuellement utilisée pour le recalage des modèles numériques prenant en compte les derniers développements autour des paliers. Cela permet de rendre les modèles encore plus représentatifs de la réalité et de s’en servir comme banc d’essais virtuel. A ce stade, les essais ont permis la sélection des solutions technologiques pour l’accouplement et les paliers. Ils ont également permis la réduction par cinq des niveaux d’effort du moteur.

La collaboration pourra se poursuivre avec la transformation du banc d’essai vibratoire en banc d’endurance qui aura pour objectif de qualifier la tenue en fatigue (durée de vie) du dispositif ICOMS avec, à la clé, une estimation de la durée de vie résiduelle en temps réel sur le dispositif implanté.

« Pour l’instant, nous sommes en phase préclinique mais des tests menés sur des brebis se sont avérées très encourageants : nous pouvons assurer le même débit cardiaque que les pompes centrifuges en étant directement implantés dans le cœur », complète Arnaud Mascarell. Des essais sur des cœurs humains sont prévus d’ici deux ou trois ans.

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