Nous venons de voir la constitution du pacemaker ainsi que la manière dont il fonctionne pour aider le cœur. Nous avons pu comprendre également comment le pacemaker a évolué pour en arriver à ce que nous connaissons aujourd’hui, et ses évolutions en cours.

Malgré tous les bienfaits du pacemaker pour le bon fonctionnement du cœur, sa présence dans le corps d’un individu n’est pas neutre dans son quotidien. Le porteur d’un pacemaker va être soumis à l’électromagnétisme, à des contraintes quotidiennes et à sa surveillance médicale.

 

3.1 - Les risques de l’électromagnétisme

 

L’électromagnétisme est partout, c’est le phénomène auquel le patient va être le plus fréquemment confronter au cours de sa vie. Nous avons fait le choix dans cette partie de commencer en expliquant ce qu’est l’électromagnétisme et de l’illustrer à travers des grandes problématiques qui sont la sécurité dans les espaces publics (ex : aéroports, gares), l’exposition du patient lors de ses examens en Imagerie Médicale et de manière plus anecdotique l’exposition aux lignes à haute tension.

 

3.1.1 - Description de l’électromagnétisme

 

            a)  Une onde électromagnétique, qu’est-ce que c’est ?

 

L’électromagnétisme permet de comprendre les ondes électromagnétiques. Une onde, est la propagation d’une perturbation sans transport de matière. Il ne faut pas confondre ondes électromagnétiques et ondes sonores. Contrairement aux ondes sonores, une onde électromagnétique n’a pas besoin de matière pour se déplacer.

 

Une onde électromagnétique se note en grec λ.

 

Le spectre peut être mesuré de la manière suivante :

 

• Les ondes visibles sont des ondes comprises entre 400 et 800 nanomètres (1 nm = 10-9 mètre).

• En dessous de 400 nanomètres nous nous trouvons dans le domaine des U.V ou ultraviolets.

• En-dessous des U.V nous trouverons les rayons X, puis les rayons gamma.

• Passés les 800 nanomètres, nous nous trouvons dans le domaine des infrarouges.

• Au-dessus des infrarouges se situent les micro-ondes, puis viennent les ondes radios.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spectre des longueurs d’ondes visibles

 

http://sweetrandomscience.blogspot.fr/2013/04/comment-marche-un-laser.html

 

 

C’est en 1864 que le physicien écossais James Clerck Maxwell a décrit l’électromagnétisme.

 

Les composantes d’une onde électromagnétique sont le champ électrique et le champ magnétique oscillant à la même fréquence puisqu’ils sont tous les deux liés à une charge électrique.

 

Ces deux champs, perpendiculaires l’un par rapport à l’autre se propagent dans un milieu selon une direction orthogonale.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schéma représentatif d’une onde électromagnétique

 

http://nocivitedesondes.free.fr/page11.html

 

 

En physique, la notion de champ est utilisée pour traduire l’influence d’un objet sur son environnement.

 

Nous pouvons prendre l’exemple de notre planète qui exerce un champ de pesanteur. Ce champ est créé par la masse de la planète. Chaque objet possédant une masse a cette capacité.

 

            b)  Qu’est-ce qu’un champ électrique ?

 

Le champ électrique caractérise l’effet d’attraction ou de répulsion des charges entre elles. Deux charges opposées vont s’attirer tandis que deux mêmes charges vont se répulser.

 

La tension génère donc du champ électrique. Plus cette tension est élevée et plus le champ électrique, lui, sera fort. A noter que l’intensité du champ électrique décroit très vite avec la distance.

 

De plus, le champ électrique sera bloqué par n’importe quel obstacle, même faiblement conducteur.

L’intensité du champ électrique se mesure en V/m (Volt par mètre).

 

Enfin, le champ électrique est créé par des charges électriques en mouvement.

 

            c)  Qu’est-ce qu’un champ magnétique ?

 

Un champ magnétique est généré par un champ électrique. On en déduit donc que plus l’intensité du champ électrique augmente et plus le champ électrique augmentera.

 

Tout comme le champ électrique, l’intensité du champ magnétique décroit rapidement avec la distance.

 

De plus, celui-ci n’est presque pas arrêté par des objets de la vie quotidienne. Le champ magnétique est lié au courant et se lit en A/m (Ampère par mètre).

Cependant, l’usage est d’utiliser l’unité de mesure du flux d’induction magnétique qui est le Tesla (T). A noter que les américains utilisent le Gauss (1 micro Tesla=10 milli Gauss).

 

Lorsque le courant est alternatif, les champs électromagnétiques sont caractérisés par la fréquence qui est représentée par le nombre d’oscillations de l’onde en une seconde. La fréquence se mesure en Hertz.

 

Lorsque J.C Maxwell a décrit l’électromagnétisme, il en a aussi découvert la formulation mathématique. On parle même des célèbres « équations de Maxwell » qui sont la base mathématique de toutes les applications modernes de l’électricité. 

 

C’est également lui qui a découvert que les ondes électromagnétiques se propageaient dans l’espace et se déplaçaient à 3,00.108 m.s-1, soit la célérité de la lumière dans le vide.

 

En effet, la vitesse des ondes dépend du milieu dans laquelle l’onde se propage.

 

La formule d’une onde électromagnétique s’écrit de la manière suivante :

 

 

 

 

 

 

3.1.2 - Quelques grandes illustrations

 

L’électromagnétisme est un élément très perturbateur pour le bon fonctionnement du pacemaker.

 

            a)  La sécurité dans les espaces publics

 

Les portiques de détection d'armes, ne sont pas recommandés pour tous les patients qui portent un modèle de pacemaker parmi les plus couramment implantés, car il suffit d'un peu de métal pour déclencher une alarme mais aussi parce que l’électromagnétisme peut déclencher un dysfonctionnement du pacemaker.

 

Les portiques des aéroports ou de gare sont en réalité des détecteurs de métaux.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Portique de détection d’armes dans une gare

 

http://www.lexpress.fr/actualites/1/actualite/a-la-gare-du-nord-les-nouveaux-portiques-de-securite-rassurent-et-agacent_1747786.html

 

 

Cette détection est due à un phénomène physique : tout objet conducteur de courant, donc métallique, et soumis à une variation de champ magnétique est parcouru par des courants électriques induits, les courants de Foucault. Ces courants provoquent un échauffement de l'acier exprimé en Joule.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Courants de Foucault dans un métal

 

http://www.ulb.ac.be/polytech/genelec/webaide/NOTIONS/Mag/PFouc.htm

 

 

Ces courants, qui apparaissent au sein de l'objet conducteur, génèrent à leur tour un champ magnétique qui rayonne autour de l'objet. En d'autres termes, le champ magnétique initial régnant dans le portique est déformé par les courants induits et le nouveau champ magnétique engendré par les courants. Les portiques des aéroports, eux, ne sont pas d’une très haute sensibilité : une paire de boucles d'oreille par exemple, ne les feront pas sonner.

 

Ces objets déforment bien le champ magnétique, mais cette déformation est peu importante et ne déclenche donc pas d'alarme.

 

Il vaut mieux que le porteur d’un pacemaker se présente à l’officier de sécurité en présentant sa carte de porteur de pacemaker et sa pièce d’identité plutôt que de prendre le risque de passer le portique par lui-même.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Portique classique de sécurité en aéroport

 

http://www.linternaute.com/science/technologie/comment/06/detecteur-aeroport/detecteur-aeroport.shtml

 

 

Concernant les portiques antivols placés à la sortie des magasins, la plupart sont sans danger. Certains peuvent provoquer une accélération ou un léger arrêt du stimulateur pendant le passage, cependant, le danger est minime.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Portiques antivols d’un supermarché

 

http://www.portiques-antivols.fr/portillon-antivol/#0

 

 

Dans certains lieux, tels que les prisons ou dans les ateliers de production, il existe des portiques de très haute sensibilité, capables de faire dysfonctionner les pacemakers.

 

            b)  L’exposition du patient lors de ses examens en Imagerie Médicale

 

Le danger est également présent dans l’environnement médical avec :

 

• Le bistouri électrique,

• Les séances de radiothérapie,

• La lithotritie (désigne toutes les techniques utilisées en thérapeutique pour désintégrer les calculs),

• L'imagerie par I.R.M. (Imagerie par Résonance Magnétique nucléaire) qui est d'ailleurs contre-indiquée à tout porteur de stimulateur cardiaque.

 

Nous nous concentrons ci-après sur la problématique de l’IRM.

 

Le pacemaker reste une contre-indication relative à la pratique de l’IRM malgré les dernières nouveautés.

 

Tout pacemaker est par contre une contre-indication absolue à la réalisation d’une IRM à 3 Tesla.   

 

Lors d’un examen d’IRM, le patient subit un champ magnétique intense, ainsi que des signaux radiofréquence, qui perturbent le fonctionnement du pacemaker. Cela peut provoquer une stimulation non contrôlée de son pacemaker, ou au contraire arrêter la stimulation entrainant des battements cardiaques irréguliers, voir un arrêt cardiaque.

 

Les champs magnétiques engendrent également une augmentation de la température des électrodes du pacemaker, créant des brûlures des muscles cardiaques.

 

Les champs magnétiques peuvent aussi endommager les composants électroniques du stimulateur cardiaque.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Illustration d’une IRM

 

http://radiologie92.com/nos-centres-d-imagerie/irm-marie-lannelongue/

 

 

            c)  Ligne à haute tension 

 

Hors de chez soi, les lignes à haute tension ne sont pas néfastes pour le pacemaker.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ligne à haute tension

 

 http://janival.com/maintenance-ligne-haute-tension/maintenance-ligne-haute-tension.html

 

 

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De plus, il faut savoir que les effets de l’électromagnétisme peuvent être temporaires c’est-à-dire que les effets disparaissent dès que le patient s’éloigne de la source électromagnétique, ou permanents. Dans ce cas, le patient sera dans l’obligation de revoir son médecin pour corriger ce qui ne va pas, voir remplacer le pacemaker.

 

3.1.3 - Quelles évolutions ?

 

Pour les portiques

 

Aujourd’hui les fabricants tentent de limiter de différentes manières la sensibilité du pacemaker aux ondes :

 

• En utilisant des protections sur le pacemaker lui-même

• En limitant les quantités de métaux dans la conception du pacemaker

• En étant capable de pouvoir détecter les ondes ainsi que de pouvoir les bloquer au niveau des circuits des générateurs d’impulsions des pacemakers

 

De nouveaux pacemakers sont d’ores et déjà disponibles sur le marché avec des nouvelles fonctionnalités limitant cette sensibilité et l’usage des portiques est pour eux facilité : moins de dérèglements mais toujours une alarme.

 

Si jamais certains problèmes persistaient, certains fabricants proposeraient même un service téléphonique disponible 24h/24. Toutefois, aujourd’hui au regard du nombre de pacemakers à renouveler, il faudra un certain temps avant que l’ensemble des pacemakers aujourd’hui implantés soit entièrement renouvelé.

 

Pour les IRM

 

L’IRM est théoriquement contre-indiquée, mais les fabricants ont développé des pacemakers IRM compatibles (sondes et boîtier).

 

Aujourd’hui plus de 10 modèles de pacemakers sont déjà IRM-compatibles, c’est-à-dire que les pacemakers disposent de protections sur les circuits internes d’alimentation pour éviter que les champs générés par l’IRM ne perturbent leur fonctionnement.

 

A l’avenir, nous faisons l’hypothèse que ce type de problème sera rapidement et définitivement résolu car les efforts et les progrès techniques des fabricants sont actuellement très prometteurs et avec des échéances très proches.