En 1956, un ingénieur s’est trompé de résistance électrique : cette erreur l’a aidé à concevoir un stimulateur cardiaque implanté chez l’humain quatre ans plus tard.
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Aujourd’hui, un minuscule boîtier glissé sous la peau suffit à discipliner un cœur qui s’emballe ou faiblit. Les premiers appareils, eux, avaient la taille d’un téléviseur et devaient rester branchés au mur. Le stimulateur cardiaque que l’on implante doit sa naissance à un geste manqué dans un atelier de campagne.
En bref
- En 1958, Wilson Greatbatch, ingénieur américain, découvre par erreur le stimulateur cardiaque implantable près de Buffalo.
- En assemblant un circuit, Greatbatch utilise une mauvaise résistance, créant des impulsions électriques imitant le rythme cardiaque.
- Découvrez comment cette invention fortuite a révolutionné le traitement des troubles cardiaques et ouvert la voie à de nouvelles technologies médicales.
En 1958, près de Buffalo, l’ingénieur américain Wilson Greatbatch se trompa de résistance en bricolant un appareil censé enregistrer les battements du cœur, et le circuit se mit à délivrer des impulsions régulières, proches d’un pouls, comme le raconte The Guardian à sa mort en 2011. Le stimulateur cardiaque implantable est né de ce hasard, une fois le circuit miniaturisé et scellé pour résister au corps.
Un mauvais composant qui imite le battement du cœur
Greatbatch travaillait alors sur un oscillateur destiné à enregistrer les battements du cœur. Mais en assemblant son circuit, il choisit par erreur une résistance d’un mégohm, au lieu des 10 000 ohms prévus. Le dispositif se mit aussitôt à produire des impulsions électriques, plutôt qu’à enregistrer des signaux. Chaque décharge durait environ une milliseconde, suivie d’une pause d’une seconde, reproduisant presque le rythme d’un cœur au repos. L’ingénieur comprit alors que cette erreur pouvait servir à stimuler un cœur incapable de battre normalement.
Restait à vérifier si son invention pouvait fonctionner sur un organisme vivant. Greatbatch s’associa au chirurgien William Chardack, qui exerçait à l’hôpital des vétérans de Buffalo. Le 7 mai 1958, leur appareil parvint pour la première fois à réguler les battements du cœur d’un chien. Son circuit reposait sur deux transistors, protégés dans un boîtier scellé avec de la résine époxy. Cette enveloppe empêchait les fluides corporels d’endommager le stimulateur cardiaque. Au fil des essais, le dispositif fonctionna pendant plusieurs semaines, puis plusieurs mois.
Dans la poitrine du premier patient
Avant cette trouvaille, stimuler un cœur imposait de volumineux générateurs branchés sur le secteur, reliés au malade par des fils qui perçaient la peau. Le circuit de Greatbatch, autonome et logeable dans le thorax, bouleversait la donne, même si un prototype suédois avait été implanté quelques mois plus tôt sans tenir plus de quelques heures.
En 1960, Chardack implanta le dispositif chez un homme de 77 ans dont le cœur battait trop lentement. Sur les dix premiers patients opérés, deux vécurent plus de vingt ans avec leur boîtier. Le principe n’a pas changé depuis, un capteur surveille le rythme cardiaque et, dès qu’une pulsation manque, une électrode envoie une micro-décharge qui relance la contraction.
Greatbatch breveta son générateur d’impulsions en 1960, puis en confia la fabrication à la société Medtronic, qui domine encore ce marché. Les premiers modèles fonctionnaient toutefois sur des piles au mercure, vite épuisées, qui obligeaient à rouvrir le patient tous les deux ans environ.
Du stimulateur cardiaque à la pile qui dure dix ans
Ce talon d’Achille poussa l’ingénieur à changer de terrain. Il quitta son contrat et conçut une batterie au lithium, associée à de l’iode, qui fit passer l’autonomie de deux à une dizaine d’années et espaça d’autant les opérations. Sa société, installée dans l’État de New York, devint le premier fabricant mondial de ces piles implantables.
Aujourd’hui, près d’un million de ces boîtiers sont posés chaque année dans le monde. Les plus récents se glissent sans fil directement dans le cœur, et la même idée équipe désormais le cerveau ou les nerfs pour apaiser tremblements et douleurs chroniques.