Inspiré par une fusée à carburant liquide, développe une pompe cardiaque sans moteur ni batterie

Des ingénieurs et des médecins turcs ont uni leurs forces et ont remporté une subvention de 2,5 millions d'euros du Conseil européen de l'innovation (EIC) avec leur premier projet mondial de « pompe cardiaque sans moteur et sans batterie ». Professeur de la Faculté d'ingénierie de l'Université Koç. Avec le projet « HeartWise » sur lequel Kerem Pekkan et son équipe travaillent depuis 5 ans, une pompe cardiaque artificielle qui peut désormais être produite à l'aide d'une imprimante 3D spécifique au patient éliminera la nécessité pour les patients de vivre avec des câbles et des boîtiers de batteries pesant plusieurs kilos. Grâce à la nouvelle pompe, conçue en s'inspirant du mécanisme de fonctionnement des fusées à carburant liquide, le coût d'une pompe cardiaque artificielle sera réduit jusqu'à un dixième, et davantage de patients auront la chance d'accéder à ce traitement.

Les patients souffrant d’insuffisance cardiaque avancée et nécessitant une transplantation cardiaque sont maintenus en vie grâce à une pompe cardiaque artificielle jusqu’à ce qu’un organe approprié soit trouvé. Certains patients qui ne sont pas éligibles à une transplantation d’organes devront peut-être vivre avec ces dispositifs pour le reste de leur vie. Étant donné que les pompes cardiaques artificielles actuellement utilisées nécessitent un moteur et une batterie, leurs coûts peuvent être élevés et la qualité de vie du patient peut être affectée négativement en raison des câbles sortant du corps. Ces pompes, qui doivent être utilisées à vie jusqu'à ce qu'un organe approprié soit trouvé ou dans les cas non propices à une transplantation cardiaque, peuvent également restreindre considérablement la liberté du patient. Professeur de la Faculté d'ingénierie de l'Université Koç. Le projet sur lequel Kerem Pekkan et son équipe travaillent depuis 5 ans vise à éliminer toutes les difficultés liées aux pompes cardiaques artificielles utilisées aujourd'hui. Le professeur Dr Pekkan a obtenu pour la Turquie sa première subvention du Conseil européen de l'innovation (EIC) avec son projet de pompe cardiaque artificielle sans moteur ni batterie, qu'il a développé avec son équipe, inspiré du principe de fonctionnement des fusées à carburant liquide.

Cette année, 413 projets étaient éligibles pour demander le soutien de l’EIC Transition. Parmi les 80 projets ayant franchi la deuxième étape, 40 ont été financés. Trois des 40 projets sélectionnés ont été annoncés comme des projets de premier plan. HeartWise était l’un de ces trois projets. Le professeur Dr Ahmet Erdem, qui a remporté une subvention de 2,5 millions d'euros de l'EIC avec son projet HeartWise, le Dr Pekkan et son équipe réaliseront une première mondiale avec leur nouvelle pompe cardiaque artificielle. En expliquant les détails du projet sur lequel ils travaillent depuis 5 ans à l'agence de presse Demirören (DHA), le professeur Dr. Pekkan a déclaré que grâce à la pompe cardiaque artificielle qui peut être imprimée spécifiquement pour le patient à partir d'une imprimante 3D, les patients n'auront plus à vivre avec des câbles et des boîtiers de batterie pesant plusieurs kilos, et a noté que grâce à « HeartWise », le coût de la pompe cardiaque artificielle diminuera d'un dixième, et davantage de patients auront accès à ce traitement.

LES PREMIERS PROTOTYPES MONDIAUX SONT PRÊTS

Le professeur Dr. a travaillé chez ROKETSAN pendant ses études à METU Mechanical Engineering, puis s'est rendu aux États-Unis et a participé à divers projets développés pour la NASA tout en poursuivant ses recherches à l'Université Purdue. Le Dr Kerem Pekkan a décidé de poursuivre sa carrière en génie biomédical. Le professeur Dr. Pekkan a travaillé pendant longtemps comme instructeur de recherche sur l'ingénierie cardiovasculaire et la mécanique des fluides sanguins à l'École d'ingénierie biomédicale du Georgia Institute of Technology aux États-Unis, qui est le numéro un mondial dans ce domaine. Pekkan, qui vise à réaliser des innovations biomédicales notamment dans le domaine des maladies cardiovasculaires pédiatriques, a également fait partie de l'équipe de conception de la meilleure pompe cardiaque au monde à Pittsburg, aux États-Unis. De retour en Turquie en 2012, le professeur a poursuivi sa carrière à la Faculté d'ingénierie de l'Université Koç. Le Dr Kerem Pekkan, en collaboration avec des médecins et des scientifiques de centres importants tels que l'Université Medipol, le Centre médical Erasmus, la Faculté de médecine d'Hacettepe et l'Hôpital de formation et de recherche en chirurgie cardiovasculaire Mehmet Akif Ersoy d'Istanbul, a mis en œuvre le premier projet de pompe cardiaque artificielle au monde. Le professeur Pekkan a déclaré : « Nos prototypes sont désormais prêts. Nous allons terminer les tests sur les animaux et, lorsque le projet sera terminé dans trois ans, nous prévoyons de l'utiliser immédiatement sur le premier patient. »

IL ÉLIMINERA LES DIFFICULTÉS DES APPAREILS EXISTANTS

Notant que les pompes cardiaques artificielles, également appelées dispositifs d'assistance circulatoire mécanique, ne peuvent actuellement être utilisées que pour le cœur gauche (oreillette et ventricule gauches), le Pr Pekkan a fourni les informations suivantes : « Il existe en clinique des dispositifs d'assistance spécialement conçus pour le cœur gauche, sous forme de pompes mécaniques. Nous ne disposons pas de dispositifs pour l'insuffisance cardiaque droite (oreillette et ventricule droits). Cependant, nos médecins tentent d'utiliser ces dispositifs pour le cœur gauche dans le cœur droit. Le principal problème de tous les dispositifs existants est l'infection, car ils nécessitent un moteur. C'est pourquoi ils nécessitent des câbles. Ils sont retirés du patient et leur prix est très élevé. Une bonne pompe cardiaque coûte environ 120 000 euros. Elle est utilisée chez les patients souffrant d'insuffisance cardiaque avancée ou ceux qui ont besoin d'une transplantation cardiaque, ou les pompes sont conçues pour être portées en permanence. J'ai suivi une formation dans un laboratoire américain spécialisé dans les valves cardiaques, où toutes les valves cardiaques du monde sont testées. » J'ai travaillé dans la célèbre équipe de conception de pompes cardiaques de Pittsburgh pendant 6 à 7 ans. Ces appareils sont très chers, notamment parce qu'ils sont équipés de moteurs électriques. Ce type de pompe cardiaque sans moteur sera une première au monde. Il n’y en a pas d’autre comme ça.

SERA IMPRIMÉ À PARTIR D'UNE IMPRIMANTE 3D SANS MOTEUR, SANS BATTERIE ET ​​SPÉCIFIQUE AU PATIENT

Le professeur Pekkan a expliqué que la pompe cardiaque artificielle, fabriquée spécifiquement pour chaque patient, peut pomper le sang sans moteur et a expliqué son mécanisme comme suit : « L'énergie mécanique provient entièrement du cœur gauche (sain) ou d'une autre pompe cardiaque artificielle fixée à l'intérieur du cœur gauche, le cas échéant. Une turbine, comme dans les barrages, est intégrée. Nous transférons l'énergie produite vers le cœur droit et fournissons au patient l'énergie nécessaire à la circulation sanguine. C'est pourquoi nous avons pu proposer un prix très abordable. Nous pensons pouvoir le réduire à environ 5 000 à 10 000 euros. Plus important encore, nous pouvons imprimer le dispositif avec une imprimante 3D, car il n'y a pas de moteur. Il peut être imprimé avec une imprimante métallique, par exemple en titane. La personnalisation de chaque patient, la longueur des veines, leur diamètre, la longueur de la pompe et le débit qu'elle va débiter, nous permettent de l'adapter à son hémodynamique, sa taille et son poids. Les produits actuels ne peuvent pas offrir cela, car ils nécessitent tous des moteurs et des unités de contrôle. » De plus, comme nous recevons l'énergie entièrement du corps, c'est un appareil respectueux de l'environnement et il n'y a pas besoin de piles.

LES ÉTUDES SUR LES PATIENTS COMMENCERONT APRÈS 3 ANS

Le professeur Dr. Özcan a noté que les expériences sur les animaux seront réalisées dans la première phase du projet HeartWise, dont les prototypes sont actuellement prêts. Le Dr Pekkan a présenté cette invention aux patients cardiaques pédiatriques grâce au professeur Dr. Il a également souligné ses découvertes avec Rıza Türköz : « Une fois le projet terminé, dans environ trois ans, la première étude d'utilisation auprès des patients sera lancée immédiatement après. Tout d'abord, nous pourrons offrir aux patients des délais d'attente plus courts pour une transplantation d'organe. L'absence de câbles permettra d'éviter les infections et de ne plus avoir à transporter de sacs lourds. Le stress lié à la charge des batteries est également éliminé. Les appareils actuellement utilisés sont très critiques et nécessitent des sauvegardes de chaque système. L'absence de batterie apportera également aux patients un sentiment de sécurité psychologique. Je peux également affirmer que ce projet résout tous les problèmes liés à la pompe cardiaque. » il a dit.

« UN BUDGET DE 40 À 50 MILLIONS DE DOLLARS SERA NÉCESSAIRE »

Le professeur Dr. Özcan a également noté qu'une grande équipe, comprenant les doctorants Tansu Gölcez, Canberk Yıldırım et Kağan Uçak, a travaillé sur le projet. Le Dr Pekkan a conclu son discours ainsi : « Notre équipe de commercialisation, composée de nos étudiants, est une équipe entrepreneuriale. Notre équipe de recherche, nos médecins, tous travaillent au développement de ce dispositif en s'investissant pleinement. Le taux d'accès aux patients est de 2 %. Deux patients sur cent auront accès à ce dispositif. Ce faible taux s'explique par sa complexité. Un dispositif simple facilitera l'accès. L'Université Koç bénéficie d'un soutien important, notre laboratoire étant également présent. De plus, le président de la TÜSEB, le professeur Ümit Kervan, et TÜBİTAK accordent une grande importance à ce projet EIC. De plus, notre spécialiste en soins intensifs, le professeur associé Yahya Yıldız du département d'anesthésie et de réanimation de l'Université Medipol, soutient pleinement nos expériences. Les autres partenaires du projet sont les facultés de médecine Érasme d'Irlande et des Pays-Bas, où nous avons également des médecins. Nous nous réunissons chaque semaine depuis cinq ans et avons publié des articles. » Nous avons été invités à des congrès d'appareils en Europe, nous nous sommes montrés de cette manière, nous avons passé la première étape du projet et notre projet a reçu la subvention EIC. Ensuite, il nous restait 40 projets et nous avons été retenus parmi les 20 projets. Des pays comme l’Union européenne (UE), l’Amérique et l’Australie tentent d’avoir leur mot à dire sur ce marché et développent de nouveaux appareils. D’énormes aides financières sont accordées pour les travaux sur place. Parce que les patients sont dans une situation vraiment difficile. Bien sûr, nous avons gagné 2,5 millions d'euros, même si cela semble être une somme énorme, 40 à 50 millions de dollars sont nécessaires pour que ces appareils parviennent au patient. Nous avons franchi une étape importante, c'est la première étape et le soutien de tous est très important."

DHA

Rédacteur en chef : Centre de presse