Conclusion

Le cœur est le muscle le plus important du corps humain. Responsable de la circulation sanguine, son arrêt ou un dysfonctionnement dans la durée peuvent avoir de graves conséquences pour la santé du patient.

 

Ce magnifique organe qui fonctionne de manière permanente jusqu’au décès est si important qu’il est un domaine médical à lui tout seul : la Cardiologie. Le rallongement de la vie et le vieillissement de la population ont renforcé la nécessité du maintien du cœur en bon état de marche.

 

Pour ce faire, il était donc important de proposer un dispositif médical pour traiter les signes de faiblesse du cœur et les dérèglements de rythmes cardiaques qui surviennent au cours de la vie. C’est dans cet objectif que les scientifiques ont inventé le Pacemaker. Leur idée était de stimuler le battement du cœur par des impulsions électriques régulières.

 

C’est en 1957 que le Docteur Reynolds dont nous avons étudié ses dernières recherches, a pour la première fois participé à l’implantation d’un pacemaker à pile chez un patient.

 

Aujourd’hui, le pacemaker est l’une des plus belles réussites de la médecine cardiaque. En France, 60 000 patients sont opérés chaque année (essentiellement des personnes âgées). Le pacemaker est principalement utilisé pour corriger des arythmies cardiaques de type bradycardie (rythme cardiaque inférieur à 60 pulsations par minute).

 

Le pacemaker d’aujourd’hui est constitué :

• d’un boitier composé d’une pile de longue durée pour limiter les interventions de renouvellement sur le patient, de connecteurs et d’un circuit électronique qui pilote les stimulations électriques,

• de sondes pour acheminer les stimulations vers le cœur

 

Ces stimulateurs sont implantés sous la peau du patient au niveau du thorax le plus souvent, tandis que les sondes vont jusqu’à l’apex (pointe du cœur).

 

Le pacemaker est encore l’objet de nombreuses recherches dont l’objectif est de :

• maximiser son efficacité (garantir le niveau de fiabilité, allonger la durée de vie),

• le rendre le plus confortable possible pour le patient,

• optimiser sa position dans le corps du patient car tout déplacement peut nuire à son efficacité.

 

A cet effet, l’implantation dans le corps du patient doit tenir compte du risque de rejet par le corps du patient. Les industriels doivent donc choisir des matières biocompatibles comme le titane ou parfois même l’or (couche supérieure du pacemaker) à la demande de certains patients inquiets.

 

Par ailleurs, concernant la forme du pacemaker, il y a bien sûr un très grand souci de miniaturisation pour que les patients soient le moins gênés possible. Les pacemakers actuellement implantés sont en moyenne de 15 cm3 et les industriels s’apprêtent à sortir en 2016 des modèles de 1 cm3. C’est un énorme progrès mais cette taille est toujours trop élevée pour que le patient puisse vraiment l’oublier. Deux autres enjeux sont la suppression des sondes et de la pile, via la génération d’énergie par le corps.

 

Aujourd’hui, le pacemaker offre une seconde vie à des patients qui ont vécu des dysfonctionnements cardiaques ayant provoqué une dégradation importante de la qualité de vie : syncopes, fatigues, malaises, vertiges… mais il ne permet malheureusement pas aux patients de retrouver une vie complètement normale.

 

Les pacemakers sont effectivement sensibles à l’électromagnétisme, omniprésent dans notre vie quotidienne (radiotéléphonie, portiques de sécurité, réseaux électriques, outils électroménagers…), ce qui contraint les patients à devoir être en permanence vigilants et à devoir supporter du stress et de l’inconfort.

 

Par ailleurs, certains sports ou certaines activités sont incompatibles avec les stimulateurs : les sports de combats, mais aussi les sports générant des mouvements brusques du haut du corps (risque de déplacement du pacemaker) ou encore des activités comme le bricolage.

 

De plus, le patient fait l’objet d’une surveillance médicale périodique, qu’il souhaiterait certainement pouvoir espacer.

 

Toutes ces contraintes restent modérées comparées aux bénéfices du pacemaker mais elles justifient l’accélération des travaux de recherche dans le contexte du XXIème siècle.

 

Les évolutions annoncées et attendues sur le pacemaker vont contribuer à améliorer encore la qualité de vie des patients et faire progresser les matériels. La miniaturisation va s’accélérer avec de nouvelles technologies très bientôt disponibles avec de nouveaux modèles comme le Nanostim ou le Micra (tests en cours, sans sonde), ou bien attendues dans 5 à 10 ans avec d’autres modèles (sans pile)  comme le HBS et le pacemaker de Reynolds (700 nanomètres !), qui utilisent des nouveaux concepts arrivés certes depuis quelques temps, mais très prometteurs dans le futur, comme le biomimétisme et les nanotechnologies.

 

Le biomimétisme, science consistant à imiter et à recopier la nature,  utilisée par Reynolds pour la conception de son futur pacemaker est une science très prometteuse qui n’a pas fini de surprendre et d’évoluer, que ce soit dans le domaine de la médecine, mais aussi dans tous les autres domaines de  l’économie.

 

Les nanotechnologies, une science de l’infiniment petit, travaillant directement sur les molécules de matériaux, également utilisées par Reynolds n’en sont qu’à leurs débuts. Elles font l’objet de nombreuses études dans tous les domaines de l’industrie et sont pour la communauté scientifique une source d’inspiration extraordinaire.

 

Pour en revenir au pacemaker, nous avons découvert au cours de nos travaux que d’autres perspectives plus lointaines vont peut être aider encore plus efficacement les patients souffrant de dérèglement du rythme cardiaque avec notamment une découverte. Il s’agit d’une manipulation génétique qui transformerait des cellules normales du cœur en cellules autorythmiques, telles qu’il en existe aujourd’hui dans le cœur mais en une infime quantité. Cette prouesse a été faite à titre expérimental aux Etats Unis il y a deux ans. Elle pourrait conduire à ne plus avoir à recourir au pacemaker !

 

Nous avons à travers l’ensemble de nos travaux répondu à notre problématique qui s’est avérée être une source d’illustration très forte sur le thème des matériaux et des formes, tout en nous permettant de bien identifier et comprendre en quoi l’évolution du pacemaker permet et permettra encore et toujours, au cœur de retrouver un fonctionnement normal.

 

Ce TPE nous a permis de vivre, tous les trois, une grande aventure humaine et technique que nous ne sommes pas prêts d’oublier, qui nous a permis de mieux nous connaitre et nous enrichir intellectuellement.

 

 

 

 

Un grand MERCI à nous Trois !