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Composants > Electronique/optique

Implants actifs : pourquoi choisir des batteries rechargeables ?

Publié le 26 novembre 2019 par Patrick RENARD
Source : EnerSys

Aujourd'hui, la plupart des implants actifs sont alimentés par piles. Une situation qui devrait évoluer au profit des batteries rechargeables, pour des raisons technologiques, mais aussi dans le cadre de la transition en faveur de "soins responsables". C'est ce que nous explique Kevin Schrantz d'EnerSys.

Par Kevin Schrantz, directeur de l'activité médicale Monde chez EnerSys

Si la batterie de votre téléphone portable est déchargée, c'est ennuyeux. Mais si votre implant actif n’est plus alimenté, les conséquences sont bien plus graves.

Dans le domaine des DM implantables électroniques, on continue à recourir le plus souvent à des batteries classiques non rechargeables pour éviter le risque de panne de courant lié au non-respect, par certains patients, des exigences de charge. Les batteries lithium-ion rechargeables ne représentent quant à elles que 15 % du marché environ.

Or, les batteries non rechargeables ne constituent pas la solution idéale car elles doivent être remplacées en fin de vie, ce qui nécessite une intervention chirurgicale, invasive pour le patient. Et les coûts à long terme peuvent s’avérer très élevés, malgré un coût initial réduit.

Des temps de charge plus courts

Si les batteries rechargeables restent peu utilisées dans les implants actifs, c'est aussi à cause de leur prix initial élevé. Elles sont en effet plus complexes que les piles, et doivent être vendues avec un chargeur. Cet inconvénient est toutefois compensé par une durée de vie plus longue et des coûts d’utilisation réduits, avec des interventions moins fréquentes pour les remplacer.

Autres inconvénients des batteries rechargeables : le patient doit rester connecté à un chargeur tous les deux ou trois jours, et le circuit de charge limite la profondeur sous la peau à environ 6 mm. Cependant, les vitesses de charge s'améliorent continuellement, avec des temps de charge qui sont passés de deux heures à une heure, voire moins aujourd’hui.

Parmi les avantages, les batteries rechargeables sont plus petites que les piles équivalentes. C'est un point important, compte-tenu de la miniaturisation actuelle des dispositifs. Autre atout de ces batteries : elles répondent mieux au besoin croissant de certains nouveaux dispositifs en faveur d'une puissance électrique beaucoup plus élevée, ce phénomène entraînant une réduction de la durée de vie utile des piles classiques.

Face au manque de rigueur du patient

Les batteries rechargeables ne sont pas approuvées pour les applications de maintien des fonctions vitales car les patients peuvent perdre ou casser leur chargeur, ou tout simplement oublier de recharger la batterie. Pour d'autres implants, comme les dispositifs de soulagement de la douleur qui stimulent la moelle épinière, les batteries rechargeables représentent une option de plus en plus prisée, mais le manque de rigueur potentiel du patient reste un problème.

En effet, le fait de décharger complètement une batterie rechargeable peut l'endommager et réduire sa capacité ultérieure à conserver la charge. Par conséquent, il est de rigueur dans l'industrie de remplacer les dispositifs rechargeables après deux décharges excessives.

Division médicale du groupe américain EnerSys, Quallion a développé une technologie "Zero-Volt" qui permet d'obtenir des batteries lithium-ion de 3,6 V (en illustration principale ci-dessus) supportant plusieurs décharges profondes sans dommage.
Ces batteries peuvent d'ailleurs être stockées complètement déchargées pendant de longues périodes sans perte permanente de capacité. Il est aussi avantageux de décharger complètement la batterie lors de sa connexion à des systèmes volatiles ou lors de l’implantation chirurgicale dans le corps.

Ce problème crucial peut être résolu grâce à certaines batteries lithium-ion qui supportent plusieurs oublis du patient, autrement dit plusieurs décharges totales, sans que cela n’altère leur capacité de manière définitive. (voir encadré)

La notion de soins responsables impacte le choix des batteries

Environ 50 % des ventes d'implants actifs répondent à des besoins de remplacements, souvent dus au fait que les batteries sont en fin de vie. Par conséquent, les fabricants de DM n'ont guère intérêt à se tourner vers des batteries rechargeables, ce qui risquerait de freiner leur activité.

La situation est en cours d'évolution, notamment grâce à l’ACA (Affordable Care Act) de 2010, qui vise à contrôler les coûts de santé aux États-Unis. L’ACA incite les médecins, les hôpitaux et les autres prestataires de santé à coordonner la délivrance des soins de façon à améliorer l'efficience et à réduire les coûts. Dans ce modèle de "soins responsables", des organismes de soins intégrés verticalement prennent en charge les soins de longue durée d'un groupe défini de patients, ce qui évite à ces derniers de se préoccuper du court terme.

On s'éloigne également d’une évaluation purement financière, pour adopter une vision plus holistique prenant en compte le bien-être social et la productivité. Dans ce modèle de soins responsables, l'option qui minimise les dépenses à long terme peut coûter plus cher au départ, mais elle est susceptible d'être la meilleure pour les patients.

Cette vision à long terme favorise les batteries rechargeables, puisqu'elle encourage la diminution des remplacements à effectuer. Il en résulte une baisse du nombre d'interventions à subir par les patients, ce qui a des répercussions favorables sur le coût global.


medical.enersys.com

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