Un doctorant crée un anneau pour réparer les valves cardiaques

Les patients souffrant de fuites des valves cardiaques peuvent être soignés en enroulant un petit anneau autour de l'artère principale. Les chercheurs ont documenté les effets de cette technique sur des animaux et espèrent l'utiliser sur des humains à l'avenir.

Une valve cardiaque qui fuit, également appelée insuffisance aortique, est une maladie dans laquelle la valve entre le ventricule gauche du cœur et l'artère principale ne peut pas se fermer complètement. La maladie peut être plus ou moins grave et être causée par des malformations congénitales ou des calcifications, entre autres.

Lorsque la valve aortique fuit, une partie du sang retourne dans le cœur, ce qui fait travailler le cœur plus fort. Dans le pire des cas, cela peut conduire à une insuffisance cardiaque, d'où la nécessité de traiter cette affection. Les médecins traitent généralement l'affection en réparant ou en remplaçant la valve cardiaque malade par une valve artificielle.

Ces deux méthodes comportent un risque de complications, c'est pourquoi les ingénieurs de l'université d'Aarhus travaillent depuis plusieurs années à la mise au point d'une nouvelle technologie chirurgicale pour les patients cardiaques.

"Une valve cardiaque prothétique est un traitement efficace, mais c'est aussi une procédure chirurgicale relativement compliquée qui comporte un certain nombre de risques et de complications à long terme." "Nous avons maintenant une solution qui peut faciliter le traitement des patients", explique Mariam Noor, doctorante au département de génie électrique et informatique de l'université d'Aarhus et au département de chirurgie cardiothoracique et vasculaire de l'hôpital universitaire d'Aarhus.

L'anneau empêche le sang de retourner au cœur.

Mariam Noor a passé les trois dernières années à concevoir et à mettre au point un anneau capable d'offrir de bons résultats thérapeutiques aux patients souffrant d'insuffisance aortique, et elle a inventé quelque chose qui pourrait avoir un impact sur le monde de la chirurgie.

"Plutôt que de remplacer la valve défectueuse, mon concept de traitement consiste à l'enfermer dans l'artère principale, empêchant ainsi le sang de retourner au cœur." "Pour éviter cela, j'ai créé un nouveau type d'anneau qui se resserre autour de la racine aortique", explique-t-elle.

En effet, les cardiologues utilisent depuis plusieurs années un type d'anneau pour stabiliser la fonction des valves cardiaques, mais cela n'est pas sans inconvénients.

L'anneau traditionnel est rond et relativement rigide, ce qui limite sa fonctionnalité. En outre, les chirurgiens doivent couper l'aorte et retirer les artères coronaires avant d'insérer l'anneau dans le corps.

Le nouvel anneau de Mariam Noor est fabriqué dans un matériau élastique qui peut se conformer aux tissus du corps. Il est également doté d'une ouverture, ce qui permet de le positionner facilement.

"La procédure chirurgicale est nettement moins invasive, et nous pouvons ajuster la rigidité et la résistance de l'anneau à l'anatomie de chaque patient grâce à l'imagerie diagnostique et à l'impression 3D." "Cela nous offre des options fantastiques, et la technologie s'est révélée prometteuse dans les essais sur les animaux, explique Mariam Noor.

Il y a beaucoup de physique dans l'artère principale.

Mariam Noor s'est particulièrement concentrée sur les propriétés des matériaux et la conception de l'anneau afin de mieux retenir la dynamique du système cardiovasculaire.

"J'aborde les questions chirurgicales avec les yeux d'un ingénieur, car notre système cardiovasculaire contient beaucoup de physique et de mathématiques." "Mon approche a consisté à comprendre d'abord le fonctionnement de l'aorte, puis à utiliser ces connaissances pour concevoir un anneau capable de recréer les conditions anatomiques normales chez les patients", explique-t-elle.

L'anneau est constitué d'un noyau en silicone enveloppé d'un matériau ressemblant à une suture. Mariam Noor a mené ses expériences dans un simulateur cardiaque, où elle pouvait contrôler la fonction de la pompe, la température et le débit, afin de documenter l'effet.

"Nous pouvons simuler l'action du cœur dans un environnement très précis qui ressemble de près au corps humain". Cela signifie que nous pouvons examiner de près ce qui se passe avec l'anneau dans la gamme de fréquences de chaque battement de cœur. C'est intéressant, et nous disposons maintenant d'une base de connaissances incroyablement détaillée avec laquelle nous pouvons continuer à travailler", dit-elle.

Mariam Noor a été agréablement surprise après que les chercheurs ont mené une étude coûteuse pour voir comment l'anneau se dilate dans le corps lorsque le cœur pompe.

"Nous avons examiné le schéma géométrique de l'artère principale chez un porc avec et sans anneau, et nous avons vu que nous pouvions effectivement préserver la dynamique naturelle." "Ces résultats semblent très prometteurs", dit-elle.

Elle souligne que les procédures d'approbation clinique prendront plusieurs années avant que l'anneau cardiaque puisse bénéficier aux patients.