Implants motorisés : le moteur EC-13 de maxon motor au cœur de l'implant ALFApump de Sequana Médical

  • 26 novembre 2018
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Certains patients souffrant d’ascite doivent subir des ponctions régulières pour éliminer les trop grandes quantités de liquides qui s’accumulent dans leur ventre. La société suisse Sequana Medical a trouvé la parade en développant un implant actif destiné à réguler l'accumulation de liquide dans la cavité péritonéale. Les moteurs EC de maxon motor, logés dans les appareils, garantissent un mouvement parfait et régulier de la pompe.

 

Finies les ponctions de liquide grâce au système ALFApump

 

L’ascite, également appelé épanchement péritonéal, est l’accumulation d'une quantité importante de liquide dans la cavité péritonéale. Généralement, un traitement médicamenteux et un régime spécial suffisent à éliminer le liquide. Mais ce traitement ne marche pas toujours : l’accumulation de liquide peut monter jusqu’à deux litres par jour chez certains patients, ce qui les oblige à subir des ponctions régulières.

Heureusement, la société suisse Sequana Medical a conçu ALFApump, un implant actif qui simplifie leur vie. Le système surveille en effet le volume de liquide se trouvant dans la cavité péritonéale et transfère le liquide dans la vessie, par pompage, où il est alors évacué avec l'urine. Ce système est centré autour de l'implant ALFApump et de deux cathéters conduisant à la cavité abdominale et à la vessie. Il est complété par un chargeur extérieur, qui permet à la fois de charger la pile de l'implant ALFApump et de communiquer avec lui.

 

Surveillance continue grâce à un notebook

 

Les besoins en énergie de la pompe rendent incontournable son chargement régulier. Mais pas besoin de connexion : il se fait simplement à travers la peau du patient. La surveillance continue est assurée par un notebook avec lequel le médecin peut programmer l'implant de chaque patient, ce qui lui permet de définir exactement la quantité de liquide devant être pompée dans la vessie.

Posé entre la couche de graisse adbominale et le péritoine, l'implant ALFApump est construit en plastique biocompatible Peek (polyétheréthercétone). Les conditions régnant dans le corps humain exigent des moteurs spéciaux et un dispositif électronique adapté, un encapsulage hermétique étant impossible lorsque le matériau utilisé est un plastique.

Une exposition permanente à l'humidité et une concentration élevée en sel doivent donc être prises en compte dans le choix des matériaux. Une température constante de 40 degrés au maximum doit également être garantie. L'implant est par conséquent entièrement comblé, à cause de l'humidité ambiante, son dispositif électronique est protégé par un revêtement supplémentaire et le moteur utilisé est sans balais.

 

Un couple élevé, même en fonctionnement normal

 

Un système électronique complexe assure la commande Low-Level du moteur, la commande de la pompe, l'analyse des signaux du capteur, la communication avec le SmartCharger et la gestion des piles. Ainsi, la pompe à engrenage doit pomper non seulement le liquide, mais également l'air éventuellement emprisonné, par exemple après une opération. Il est donc particulièrement important de respecter des tolérances très réduites, ce qui implique un couple élevé, même en fonctionnement normal.

Le fonctionnement est également entravé par la forte teneur en fibrine et en protéines provenant du plasma sanguin que présente le liquide à évacuer. Ces substances peuvent facilement coaguler, entravant considérablement le fonctionnement de la pompe. Dans le pire des cas, la pompe peut se bloquer. Afin d'éviter un tel scénario, il est recommandé, à intervalles réguliers, de faire fonctionner la pompe brièvement sans circulation.

Le moteur maxon EC 13, adapté aux exigences spécifiques du client, entraîne les engrenages de la pompe du système ALFApump. Le moteur est équipé de capteurs à effet Hall, qui permettent de stabiliser le fonctionnement et le rendre fiable, en particulier à vitesse réduite et à couples de charge élevés.

 

Surveillance maximale grâce à deux processeurs

 

Le stator du moteur stérilisable présente un revêtement spécial et l'arbre est fabriqué en matériaux biocompatibles. L'arbre doit également être conçu selon une géométrie particulière. La construction compacte du moteur EC 13, dont le fonctionnement génère très peu de bruit, de vibrations et d’émissions de chaleur, le rend particulièrement adapté à une utilisation en génie médical.

Afin d'augmenter la sécurité du patient, un processeur spécifique est affecté à la commande du moteur. Le processeur principal configure le contrôleur du moteur pour obtenir le débit souhaité. Ce contrôleur moteur vérifie si les paramètres correspondants sont valables. Si par exemple un écart de la durée admise de fonctionnement de la pompe est constaté, le processeur principal met alors le sous-système du moteur hors tension. Grâce à ce système à deux processeurs, une surveillance maximale est assurée au cours du pompage, ce qui garantit la sécurité optimale du fonctionnement, et donc du patient.

 

La motorisation utilisée

Le moteur maxon EC 13 entraîne les engrenages de la pompe du système ALFApump. Le moteur est équipé de capteurs à effet Hall, qui permettent de stabiliser le fonctionnement et le rendre fiable, en particulier à vitesse réduite et à couples de charge élevés.

 

« Un tournant décisif dans le traitement des ascites »

 

Les deux premières opérations commerciales d'implantation d'un système de pompe ont eu lieu en octobre 2011 à Vienne (Autriche). Selon le Prof. Dr. Markus Peck-Radosavljevic, directeur adjoint du Service de gastroentérologie et d'hépatologie, les deux interventions se sont déroulées sans aucun problème. « Je pense que le système ALFApump représente un tournant décisif dans le traitement des ascites. La vie des patients sera facilitée car ils ne devront plus être hospitalisés pour subir ce drainage si pénible», a déclaré Peck-Radosavljevic.

 

 

 

 

 

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