Le coeur CARMAT /

 

Le principe est le même que celui du coeur humain, mais il n'est pas assuré de la même manière : en effet, c'est le mouvement du fluide orchestré par les pompes pulsatiles qui remplacent la systole et la diastole.

C'est la membrane souple séparant les ventricules qui transmet le mouvement du fluide. 

Lorsque les compartiments hydrauliques ( contenant le fluide ) se remplissent, le fluide/l'huile de silicone déplace les membranes qui propulsent alors le sang dans les artères, pulmonaire et aorte. 

La prothèse reproduit fidèlement le mouvement de la paroi ventriculaire du coeur humain. Les motopompes entraînent le fluide dans un sens puis dans l'autre, ainsi, les deux ventricules ne peuvent pas éjecter le sang en même temps ; un ventricule se remplit de sang pendant que l'autre l'éjecte.

 

Pour fonctionner, la prothèse a besoin d'être alimentée : elle est connectée par un système de raccordement electrique, placée derrière l'oreille gauche, à une batterie portée à hauteur de la ceinture. Le placement du raccord est un choix stratégique car cela réduit les risques d'infection.

La journée, le coeur CARMAT est alimenté par une batterie portable rechargeable ( comme dit précédemment ), mais la nuit, il est alimenté par une batterie fixe, ayant une autonomie propre.

 

De part le port d'un boîtier de télé diagnostic fonctionnel 24h/24, le patient a un suivi médical continu. En effet, l'hôpital reçoit toutes les informations liées au coeur ( rythme, débit, pouls ... ) en temps réel.

 

Des capteurs sensoriels situés à l'entrée et à la sortie de chaque ventricule transmettent les informations à un logiciel qui interprète la situation hémodynamique ( toutes variations au niveau du flux sanguin ) du patient à chaque instant. En 5 battements, le logiciel envoie ses ordres de modification à la prothèse en faisant varier deux principaux paramètres : le volume d'ejection systolique et la fréquence cardiaque.

 

Justement, lors de l'effort, il y a donc une augmentation du volume d'ejection systolique et du débit cardiaque, demandée par le logiciel à cause d'un manque de dioxygène et de nutriments.

 

 

 

 

Les 3 éléments principaux caractérisant le coeur humain comme le coeur artificiel sont : 

 

- le débit cardiaque ( L/min )

- le volume d'ejection systolique ( L/bat )

- la fréquence cardiaque ( bat/min )

 

Le débit cardiaque peut se calculer par la relation suivante :

 

Débit cardiaque = Volume d'ejection systolique x Fréquence cardiaque

 

De plus, une fonction trinôme permet de calculer la fréquence cardiaque :

 

f(x) = 0.00125x² + 0.025x + 60

 

x : intensité de l'effort en watt, défini sur [0 ; +∞[

 

Lors d'un effort minimal :

 

x = 0 donc f(x) = 60

Il y a donc environ 60 bat/min lors d'un effort minimal/pas d'effort particulier.

 

Lors d'un effort moyen :

 

x = 200 donc f(x) = 0.00125 x 200^2 + 0.025 x 200 + 60 ⇔ f(x) = 115

Il y a donc environ 115 bat/min lors d'un effort moyen.

 

Lors d'un effort soutenu :

 

x = 300 donc f(x) = 0.00125 x 300^2 + 0.025 x 300 + 60 ⇔ f(x) = 180

Il y a donc environ 180 bat/min lors d'un effort soutenu.

 

Plus l'effort est intense, plus la fréquence cardiaque augmente.

 

 

Pour un effort maximal :  Fréquence cardiaque = 220 - a                            avec a = âge de l'individu

 

Pour trouver la valeur de x : Admettons que l'individu ait 17 ans, alors a = 17

 

Fréquence cardiaque = 220 - 17 = 203 bat/min

 

On établit f(x) = 203 ⇔ f(x) - 203 = 0

                               ⇔ 0.00125x² + 0.025x + 60 - 203 = 0

                               ⇔ 0.00125x² + 0.025x - 143 = 0

 

Δ = b² - 4ac ⇔ 0.025^2 - 4 x 0.00125 x (-143) = 0.715625 > 0

 

x₁ = (-b - √Δ ) / 2a = ( - 0.025 - √0.715625 ) / 2 x 0.00125 = - 348.378486

x₂ = (-b + √Δ ) / 2a = ( - 0.025 + √0.715625 ) / 2 x 0.00125 = 328.378486

 

Or, x₁ ∉ [0 ; +∞[ donc x₂ = x = 328.38

Donc pour l'individu âgé de 17 ans, l'intensité maximale d'effort est d'environ 328.4 watts.

 

 

Attention : la fonction est une approximation !

En effet, la fréquence cardiaque ainsi que l'intensité

maximale d'effort peut varier d'un individu à un autre.