La mécanique au service de la chirurgie cardiaque

Publié le lundi 6 octobre 2014

Beaucoup d’entre nous connaissent cette citation, «car là où est ton trésor, là aussi sera ton cœur». Cependant, peu comprennent autant que le professeur Michel Labrosse de l’Université d’Ottawa, à quel point le cœur est notre trésor ultime. Professeur Labrosse recherche des moyens pour améliorer la réparation des valves cardiaques. Cet expert en mécanique numérique et cardiovasculaire nous explique comment il arrive à ‘Défier les conventions’ à travers sa recherche.

Michel Labrosse

Imaginez qu’un chirurgien cardiaque ait des informations détaillées au sujet de la valve du patient à opérer! C’est le but de ma recherche actuelle sur le fonctionnement de la valve aortique, qui vise à permettre aux chirurgiens de minimiser les tâtonnements lors de l’opération. Je me penche principalement sur les cas de fuite ou plus techniquement d’insuffisance aortique.

L’insuffisance aortique est une maladie cardiovasculaire qui se manifeste par une fuite de la valve, réduisant la capacité du cœur à distribuer le sang comme il faut dans le reste du corps.

Bien souvent, on a recours à une intervention chirurgicale à cœur ouvert pour résoudre ce problème. Le plus grand défi est d’opérer sur une valve non pressurisée et donc recroquevillée, très différente de son état normal. C’est une opération très difficile, au point qu’il faut le plus souvent enlever la valve et la remplacer complètement.

En tant qu’ingénieur en mécanique cardiovasculaire, je peux aider à améliorer la chirurgie de réparation en fournissant des données précises sur la valve du patient. Grâce à des outils de simulation utilisés en génie mécanique, je pratique une chirurgie virtuelle et simule la dynamique de la valve aortique durant un cycle cardiaque. Nous allons commencer les essais cliniques d’ici deux ans afin de fournir aux chirurgiens des informations utiles au sujet de la valve à réparer bien avant l’opération, augmentant ainsi  les chances de succès.

À date, nous avons prouvé le concept pour des valves normales à l’aide d’images 3D tirées de sujets sains. Avec mes étudiants, nous avons pu simuler avec grande fidélité ces valves parfaitement fonctionnelles au Laboratoire Cardiovascular Mechanics. Je suis en collaboration avec l’Institut de Cardiologie de l’Université d’Ottawa, ainsi que d’autres partenaires pour élargir nos essais. Une des prochaines étapes  sera d’obtenir l’agrément de Santé Canada et d’autres institutions responsables pour mettre nos modèles en application chez des patients.

Aujourd’hui, grâce à nos travaux à l’Université d’Ottawa, nous sommes arrivés à niveau d’intégration inégalé entre l’imagerie médicale et les moyens de simulation des valves. Ceci va permettre de rendre les opérations de réparation de la valve aortique plus fiables et plus répandues.

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Le saviez-vous?

Le cœur a quatre valves :

  • les valves Mitrale
  • Aortique
  • Tricuspide
  • Pulmonaire

Les valves mitrale et aortique tombent malades le plus fréquemment.

  • Les valves de remplacement soit, elles obligent les patients de prendre un anticoagulant à longueur de vie, et cet anti coagulant doit être ajusté très souvent; soit, elles vont se dégrader entre 10 à 15 ans après l’implantation, au point qu’il va falloir refaire une opération.
  • Les valves aortiques diffèrent beaucoup d’une personne à l’autre; elles ont généralement trois feuillets, mais sont de formes assez variables.

En ce moment, le chirurgien dispose d’informations très limitées sur l’état de la valve aortique avant d’opérer. Il doit donc improviser beaucoup.

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