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Inventions de l'année 2020

Puzzle Medical Devices: Pompe cardiaque prête à monter

08-10-2020

Représentation de ce à quoi pourrait ressembler le dispositif ModulHearth une fois dans l’aorte. Image: Clément Moinardeau; Marc-Olivier Bécotte

Inspirée par la construction de la Station spatiale internationale, Puzzle Medical Devices crée une pompe cardiaque modulaire.

Lorsque le cœur n’est plus en mesure de pomper et de propulser correctement le sang dans l’ensemble du corps, les conséquences peuvent se révéler funestes : plus de 18 000 personnes décèdent chaque année d’insuffisance cardiaque au Québec. Gabriel Georges a vu son grand-père en souffrir. Durant ses études de médecine à l’Université de Montréal, il observe d’autres patients fatigués, incommodés par des douleurs à la poitrine et parfois contraints de rester alités, sans pouvoir leur proposer de solutions. Les pompes cardiaques existantes nécessitent une opération à cœur ouvert trop risquée chez les individus les plus atteints. « Ils auraient de grands risques de mourir sur la table d’opération ou que surviennent des complications majeures », dit-il.

François Trudeau, Jade Doucet-Martineau et Gabriel Georges, derrière l’invention du ModulHeart, ont fondé l’entreprise Puzzle Medical Devices. Image: Clément Moinardeau; Marc-Olivier Bécotte

Dans un cours d’initiation à l’entrepreneuriat à l’École de technologie supérieure (ÉTS) de Montréal, il partage ses observations avec Jade Doucet-Martineau, étudiante en génie mécanique, et François Trudeau, étudiant en robotique. Au cours d’un remue-méninges, ils en viennent à discuter de la façon dont les composants de la Station spatiale internationale ont été acheminés séparément dans l’espace avant d’y être assemblés. Pourquoi ne pas implanter une pompe cardiaque de la même manière ? L’idée déclenche d’abord l’hilarité. Puis l’équipe constate qu’elle tient un filon. « Par de petits vaisseaux sanguins, on introduit tous les morceaux de notre pompe les uns à la suite des autres avec un cathéter pour constituer notre pompe cardiaque une fois à l’intérieur [de l’aorte] du patient, résume Jade Doucet-Martineau. C’est un peu comme la construction d’un bateau miniature dans une bouteille : l’entrée est petite, mais une fois les matériaux dedans, il y a beaucoup de place [pour le montage]. »

En avril 2018, le trio dépose une demande de brevet, puis, quelques mois plus tard, il met au point son produit, baptisé ModulHeart, et fonde l’entreprise Puzzle Medical Devices. Accompagnée à l’accélérateur Centech, affilié à l’ÉTS, elle obtient plus de 800 000 $ pour poursuivre sa recherche et son développement. La jeune pousse réalise des tests in vitro dans des artères artificielles en plastique. À l’automne 2019, elle effectue des tests sur des cochons. L’opération est un succès : en plus de réussir l’implantation du dispositif, l’équipe démontre que celui-ci ne détruit pas des éléments du sang cruciaux à la coagulation. « Notre but est de faire des tests chez les humains d’ici deux ans », souligne Jade Doucet-Martineau. Et de permettre un jour à des patients de retrouver l’élan du cœur.

Comment ça marche?

  1. Des composants de pompe en matériaux biocompatibles sont introduits un à la fois par cathéter dans l’artère fémorale.
  2. Une fois dans l’aorte thoracique descendante, un dispositif d’amarrage permet d’assembler et d’aligner en parallèle les hélices de la pompe.
  3. Les hélices accélèrent le débit sanguin à la sortie du ventricule gauche de manière à propulser le sang dans le reste du corps.
  4. Un contrôleur électrique à batteries synchronise le moteur des hélices avec le battement du cœur afin d’éviter que la pompe aspire du sang du cerveau.

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