Nouvel implant cardiaque surveille, traite – puis se dissout

Nouvel implant cardiaque surveille, traite et se dissout.

Un implant expérimental actuellement en développement pourrait servir de moniteur temporaire et de stimulateur cardiaque pour les patients cardiaques malades, puis se dissoudre lorsqu’il n’est plus nécessaire.

L’implant souple, léger et transparent est de la taille d’un timbre-poste et est composé de polymères et de métaux biodégradables, ont rapporté des chercheurs le 5 juillet dans le journal Science Advances.

Des expériences préliminaires ont montré que l’implant peut être placé sur le cœur d’un rat de laboratoire, prendre des mesures précises, puis se dissoudre et être absorbé en toute sécurité.

L’implant serait une aubaine pour les patients qui ont développé des complications du rythme cardiaque à la suite d’une crise cardiaque, d’une chirurgie ou d’un autre traitement, a déclaré le co-chercheur principal Igor Efimov, cardiologue expérimental et professeur de génie biomédical à l’Université Northwestern de Chicago.

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Ces patients doivent actuellement porter des capteurs adhésifs et transporter un moniteur encombrant afin que les médecins puissent suivre leur cœur pendant sa guérison, a ajouté M. Efimov.

“Le problème avec ces appareils, c’est qu’ils ne sont pas très confortables”, a-t-il déclaré. “Ils gênent les activités quotidiennes. Par exemple, vous ne pouvez pas vous laver facilement sous la douche”.

Le nouvel implant pourrait être inséré pendant une intervention chirurgicale ou une procédure cardiaque. Il fournirait des données via des électrodes et des capteurs optiques, et pourrait même être programmé pour délivrer une décharge électrique afin de corriger les rythmes cardiaques irréguliers, a expliqué M. Efimov.

“Disons que quelqu’un vient de subir une chirurgie cardiaque. Après une chirurgie cardiaque, environ 30% des patients développent une fibrillation auriculaire [FA]”, a-t-il déclaré. “Nous voulons créer un dispositif électronique qui peut être implanté pendant la durée nécessaire, puis se dissoudre”.

Dans les cas de complications postopératoires telles que la fibrillation auriculaire, les dispositifs seraient généralement nécessaires pendant environ 10 jours, puis ne seraient plus nécessaires, a ajouté M. Efimov.

Environ un tiers des près de 700 000 personnes qui meurent de maladies cardiaques chaque année aux États-Unis succombent à des complications dans les premières semaines ou les premiers mois suivant une crise cardiaque ou une chirurgie cardiaque, ont noté les chercheurs.

“De nombreux décès survenant après une chirurgie cardiaque ou une crise cardiaque pourraient être évités si les médecins disposaient de meilleurs outils pour surveiller et traiter les patients pendant les semaines et les mois délicats qui suivent ces événements”, a déclaré le co-chercheur principal Luyao Lu, professeur adjoint de génie biomédical à l’Université George Washington à Washington, D.C.

Le dispositif est entièrement composé de matériaux considérés comme sûrs et biocompatibles pour les humains par la Food and Drug Administration des États-Unis, a déclaré M. Lu.

Par exemple, les électrodes sont principalement composées de molybdène, un élément qui se trouve naturellement dans le corps humain, a ajouté M. Lu. La structure transparente et flexible du dispositif est composée d’acide poly(lactique-co-glycolique) ou PLGA, un polymère qui se dégrade naturellement en produits chimiques inoffensifs.

“Ils sont tous sûrs et ont été approuvés par la FDA pour une utilisation humaine”, a déclaré M. Lu.

Les chercheurs comparent l’implant à des fils de suture résorbables qui se dégradent et disparaissent lorsque le corps les absorbe. Les patients n’auraient pas à subir de chirurgies de suivi pour retirer ou ajuster un implant.

Les chercheurs ont conçu l’implant pour qu’il soit flexible, afin de pouvoir être facilement placé sans causer d’inconfort, a déclaré M. Efimov.

Ils l’ont également fabriqué principalement à partir de matériaux transparents afin que les capteurs optiques de l’implant puissent fournir des mesures sur les niveaux d’oxygène, le métabolisme et d’autres mesures importantes, a-t-il ajouté.

Actuellement, de nombreux patients cardiaques se retrouvent avec un stimulateur cardiaque permanent dont ils n’ont peut-être pas vraiment besoin, a déclaré le Dr Deepak Bhatt, directeur de Mount Sinai Heart à New York.

D’autres sont contraints de passer de plus longues périodes à l’hôpital avec un stimulateur cardiaque temporaire, puis de subir une autre intervention chirurgicale pour le retirer, a déclaré le Dr Bhatt, qui n’a pas participé à la nouvelle étude.

L’implant expérimental “pourrait être une solution vraiment utile, aidant un patient à sortir plus tôt de l’hôpital au lieu d’avoir besoin d’un stimulateur cardiaque temporaire qui les retient à l’hôpital pendant plusieurs jours, ou d’obtenir un stimulateur cardiaque permanent mais de devoir le gérer le reste de leur vie”, a déclaré le Dr Bhatt.

Bhatt a donné l’exemple de quelqu’un qui subit une valve cardiaque.

“Un certain pourcentage de ces patients, peut-être 5 à 10%, finira par avoir besoin d’un stimulateur cardiaque parce que leur rythme cardiaque ralentit en conséquence de la procédure”, a-t-il déclaré. “Potentiellement, avec cette technologie ici, qui, selon les expériences, est entièrement biodégradable, on pourrait envisager qu’il y ait un stimulateur cardiaque temporaire qui se dissolve dans les prochaines semaines pendant que la fonction du stimulateur cardiaque naturel du cœur reprend le dessus.”

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Au lieu de rester avec un implant permanent, comme c’est le cas actuellement, Bhatt a déclaré qu’un patient recevrait un implant qui se dissoudrait finalement.

“Pour être clair, il s’agit de recherches très préliminaires, mais les expériences qu’ils ont réalisées étaient soigneusement conçues, assez élégantes et ont montré que ces réseaux de microélectrodes pourraient potentiellement être utiles dans des situations cliniques spécifiques”, a déclaré Bhatt.

Le dispositif est encore à plusieurs années de sa disponibilité pour les humains, a déclaré Efimov.

Des efforts sont en cours pour ajouter une transmission de données sans fil à l’implant, a-t-il déclaré. Ensuite, il devra être testé sur de plus gros animaux avec des systèmes cardiaques similaires à ceux des humains, très probablement des porcs, avant d’être prêt pour des essais sur l’homme.

“Nous avons quelques applications pour lesquelles je pense que nous pouvons réaliser quelque chose dans les trois à cinq prochaines années, sur des dispositifs relativement simples comme celui-ci”, a déclaré Efimov. “Des dispositifs plus sophistiqués pourraient prendre plus de temps.”

Une fois que la technologie de l’implant sera perfectionnée, Efimov peut envisager de l’utiliser pour traiter de nombreux autres types de maladies.

Par exemple, des implants temporaires pourraient suivre les maladies du cerveau, de l’intestin et des poumons, a-t-il déclaré.

“Il y a tellement d’applications potentielles, une fois que la technologie aura été développée”, a déclaré Efimov. “Il suffit de l’appliquer à différents domaines de la médecine.”

Plus d’informations

L’American Heart Association en sait plus sur les implants cardiaques.

SOURCES : Igor Efimov, PhD, professeur, génie biomédical, Université Northwestern, Chicago ; Luyao Lu, PhD, professeur adjoint, génie biomédical, Université George Washington, Washington, D.C. ; Deepak Bhatt, MD, MPH, directeur, Mount Sinai Heart, New York ; Science Advances, 5 juillet 2023