L'ANATOMIE DU CŒUR ARTIFICIEL CARMAT

Une prothèse implantable:

Le cœur artificiel (img 1) a la même forme que le cœur naturel. Cependant, le cœur artificiel n’est pas conçu exactement de la même manière que le cœur naturel. En effet, le cœur naturel comporte deux ventricules et deux oreillettes, contrairement au cœur artificiel qui ne comporte que deux ventricules, ainsi que quatre valves, chaque ventricule disposant de deux valves, une valve d’admission du sang, et une valve d’éjection du sang, exactement comme le cœur naturel (pour en savoir plus, voir à la sous-rubrique « Transplantation du cœur CARMAT »).

Une troisième cavité ?

Lorsqu’on regarde le cœur artificiel de face, on constate que les deux cavités ventriculaires sont logées dans une autre cavité, plus grosse, où circule un fluide hydraulique et où se situent deux motopompes qui vont utiliser ce fluide hydraulique pour faire « battre » le cœur. Nous verrons l’utilité de cette cavité hydraulique par la suite.

Des matériaux biosynthétiques

Une membrane sépare les deux ventricules exactement comme le sillon interventriculaire du cœur naturel. Parallèlement, une membrane sépare les motopompes du sang, empêchant ainsi d’abîmer les cellules sanguines mais aussi cela permet de diminuer les risques de coagulations.

Ensuite, chaque membrane ayant un contact avec le sang est faite de matériaux bio-synthétiques, microporeux, évitant les risques d’accidents thrombotiques, éliminant les risques de rejet et empêchant la coagulation. On utilise ce type de matériaux pour les membranes des ventricules (img 2), mais aussi pour les valves d’admissions et d’éjections du sang (img 3).

La compatibilité du cœur CARMAT

Malgré la présence de tous ces éléments, le cœur CARMAT reste très léger. On peut penser que ses 860 grammes peuvent être problématiques lorsqu’on sait qu’un cœur humain ne pèse que 300 grammes en moyenne. Or, un cœur souffrant d’insuffisance est deux à trois fois plus lourd qu'un cœur sain. De plus, avec sa forme anatomique, son poids et son volume (0,75 litre), la prothèse peut se loger dans la cage thoracique dans plus de 70% des cas (près de 80% chez les hommes).

Un système externe:

Le cœur artificiel possède aussi deux batteries extracorporelles de 3 kg situées sur chaque côté du patient, et un petit ordinateur de contrôle que le patient s’attache au niveau de la taille (img 4).

L'ordinateur est relié au cœur par un fil, implanté juste derrière l’oreille gauche, par un petit trou, puis rattaché au cœur. Ce petit trou situé derrière l’oreille permet de limiter les risques d’infections. Ce petit ordinateur rend compte au patient de son rythme cardiaque, et ce rythme cardiaque est envoyé à l’hôpital, qui surveille alors le pouls du patient, et appelle un médecin traitant en cas de défaillance du cœur artificiel qui interviendra rapidement auprès du patient. Ce dernier est donc suivi systématiquement.

Les batteries extracorporelles sont appelées « batterie lithium-ion ». Le patient en possède deux. Les batteries au lithium-ion sont en réalité des accumulateurs électrochimiques, qui fonctionnent grâce à la conversion de l’énergie chimique en énergie électrique, et vice-versa, ce qui fait d’elle une batterie rechargeable.

Chaque batterie est composée de modules. Elle libère une décharge électrique grâce aux réactions chimiques qui ont lieu au sein d’elle-même. Les réactions chimiques sont en réalité des échanges d’ions lithium entre deux bornes, le tout baignant dans un électrolyte liquide. La première borne, qui est une anode faite de graphite, qui est ici la borne positive de l’appareil, et aussi une cathode, composée d’oxyde métallique (pour comprendre le fonctionnement de cette batterie, voir à la sous-rubrique « étude fonctionnelle du cœur artificiel »)