Les scientifiques ont développé un très petit cathéter magnétique orientable pour la chirurgie mini-invasive. Grâce à sa rigidité variable, les chirurgiens peuvent effectuer des mouvements plus complexes à l'intérieur du corps avec un risque moindre de blessure pour le patient.

Pour les patients souffrant d'arythmie cardiaque, les chirurgiens effectuent régulièrement une procédure peu invasive pour enlever les sections du cœur qui provoquent des impulsions électriques indésirables. Le médecin insère un cathéter à travers une veine dans le cœur qui génère localement de la chaleur pour procéder à l'ablation des sections concernées. Pour faire naviguer la pointe du cathéter dans les vaisseaux sanguins avec un haut niveau de précision, le chirurgien peut plier la pointe manuellement à l'aide d'un fil de traction à l'intérieur du cathéter. Cependant, le cathéter ne peut être déplacé que dans deux directions :vers la gauche et vers la droite.

En collaboration avec leurs collègues de l'EPFL, Les chercheurs de l'ETH Zurich travaillant sous la direction de Brad Nelson, Professeur de Robotique et Systèmes Intelligents, ont maintenant développé un cathéter avec une tête magnétique. Plutôt que d'être piloté manuellement, il est actionné à partir d'un ordinateur via un champ magnétique externe. Cela permet à la partie avant du cathéter d'être pliée dans n'importe quelle direction avec le plus haut niveau de précision. "Par conséquent, le nouveau cathéter peut être guidé à travers des vaisseaux sanguins plus complexes mieux qu'un cathéter conventionnel, " dit Christophe Chautems, un doctorant dans le groupe de Nelson. Étant donné que le cathéter magnétique ne nécessite pas de fil de traction, il peut être rendu beaucoup plus mince. Les scientifiques ont ainsi développé le plus petit cathéter jamais orientable.

Rigidité variable

Avec le nouveau cathéter, la rigidité de la partie avant peut également être ajustée, grâce à un alliage à bas point de fusion placé dans trois de ses sections. Avec l'alimentation fournie par de fins fils de cuivre à l'intérieur du cathéter, ces sections peuvent être chauffées et ainsi rendues flexibles.

Si la partie avant du cathéter est relativement rigide, l'application d'un champ magnétique externe ne lui permet de se plier que légèrement. En revanche, un cathéter souple permet des coudes dans des courbes très serrées. Cela permet aux chirurgiens de naviguer dans les vaisseaux sanguins avec une bien plus grande précision, et réduit également le risque de blesser accidentellement les vaisseaux de l'intérieur.

Pour que les chirurgiens travaillent avec ces cathéters magnétiques, les patients doivent s'allonger sur un système de navigation magnétique, un appareil utilisé pour produire des champs magnétiques dirigés. De tels dispositifs ont déjà été développés par l'ETH Zurich et une spin-off de l'ETH. Aujourd'hui, les fournisseurs commerciaux proposent également ces appareils, qui sont actuellement utilisés dans une centaine d'hôpitaux à travers le monde.

Meilleure protection contre les radiations

La navigation par cathéter magnétique présente un autre avantage :contrairement à la navigation manuelle, le chirurgien n'est pas à côté du patient, mais dans une salle de contrôle à côté. Cela offre une meilleure protection contre le rayonnement de la machine à rayons X utilisée pour générer des images pour naviguer à l'intérieur du corps du patient. Il est également possible d'effectuer l'opération à distance sur de grandes distances. Des efforts sont même en cours pour automatiser complètement ces procédures à moyen terme.

Pour leur preuve de concept, Les chercheurs de l'ETH se sont concentrés sur l'utilisation du cathéter pour traiter l'arythmie cardiaque. Ils ont fait breveter le système et recherchent des partenaires de l'industrie pour développer davantage le cathéter et le commercialiser. Ils travaillent également sur des applications de cathéters en chirurgie oculaire et gastro-intestinale.