Claude Wartelle, à l’origine du cœur artificiel

 La date restera historique : le 18 décembre 2013, pour la 1ère fois, un patient a reçu un coeur bio-artificiel. A l’origine de cette première, la rencontre, entre le chirurgien français Alain CARPENTIER et Claude WARTELLE, ingénieur Arts et Métiers et responsable de département au Cetim, Institut technologique de mécanique. C’était en 1985. Jusqu’en 1991, Claude WARTELLE, l’équipe du Cetim et celle du professeur Carpentier développent, sur le site de Senlis, le premier prototype fonctionnel dont la commande électronique des actionneurs et mettent au point la régulation médicale du débit cardiaque. La prothèse est ensuite testée sur un banc d’essai conçu à cet effet, puis expérimentée sur une génisse.

 

 

Remplacer le coeur humain défaillant par un mécanisme capable de battre dans la cage thoracique pendant des années, au rythme exigé par les besoins de l’organisme, tel est le défi auquel s’est attaqué le professeur Alain Carpentier avec l’aide du Cetim.

Faute de donneurs, chaque année, des centaines de malades décèdent, alors qu’ils auraient pu être sauvés par une greffe. Afin de résoudre cette difficulté, dès les années 60, chirurgiens et chercheurs ont travaillé sur des projets de coeur artificiel. Mais, à ce jour, les appareils restent encombrants et le patient n’est pas autonome. Leur implantation demeure une solution temporaire dans l’attente d’une transplantation. Rendre ces coeurs totalement « implantables» pour que le patient soit autonome et mène une vie active normale nécessite des prouesses de miniaturisation et d’intégration de composants mécaniques, électroniques et énergétiques, ainsi que des commandes intelligentes reproduisant le fonctionnement du coeur naturel.

Dans les années 80, le Pr Carpentier, rendu célèbre par ses innovations dans la réparation des valves cardiaques, rêve de réaliser une prothèse contenue tout entière dans la cage thoracique, respectant la physiologie de l’organisme et capable de fonctionner sans défaillance pendant plusieurs années.

Lorsqu’il vient demander l’aide du Cetim, en 1985, son projet paraît utopique. Les technologies nécessaires en matière de moteur ou de commande intelligente sont encore balbutiantes. Mais le Cetim, avec l’aide de l’Anvar, décide de relever le défi. Le centre compte en effet les meilleurs spécialistes des pompes, des moteurs autosynchroneset de la commande électronique rapide.

Une année sera nécessaire pour réaliser une maquette physique, destinée à valider les choix fondamentaux : un système à membranes, enfermé dans une coque en titane, actionné par des pompes mues par des moteurs à inversion de sens de rotation. Plusieurs années seront encore consacrées à la mise en oeuvre de plusieurs prototypes fonctionnels.

Le Cetim assure alors le développement de la commande électronique des actionneurs et la régulation médicale du débit cardiaque (adaptation du volume éjecté et de la fréquence cardiaque à l’activité du patient pour avoir des pressions sanguines correctes). La prothèse est testée sur un banc d’essai conçu spécialement à cet effet, avant d’être expérimentée sur l’animal.

Depuis 1993, le projet est entré dans une phase nouvelle, avec l’arrivée d’un partenaire industriel, Matra-Défense, qui a pris en charge la miniaturisation et l’intégration électronique de la prothèse et qui a donné naissance à la société Carmat aujourd’hui cotée en bourse.

 

Informations :

CETIM prototype Coeur light.jpg
CETIM banc d’essailight.jpg
DP Cetim coeur artificiel v4 – 28.04.2014.pdf

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