Compatibilité électromagnétique des dispositifs médicaux implantables actifs au poste de travail : cas des pacemakers

Les récents progrès de la médecine et de la technique ont permis de développer et de démocratiser une large gamme de Dispositifs Médicaux Implantables Actifs (DMIA), permettant de traiter de nombreuses pathologies. Les dispositifs sont dit actifs lorsqu'ils embarquent un circuit électronique ainsi qu'une source d'énergie, c'est le cas notamment des pacemakers, des défibrillateurs implantables ou encore des neurostimulateurs. Comme tout équipement électronique, les DMIA sont susceptibles d'être perturbés par les champs électromagnétiques environnant. Les risques associés sont potentiellement sévères et la compatibilité électromagnétique (CEM) de ces dispositifs constitue alors un enjeu de santé public. Dans le cadre de ses missions de prévention des risques professionnels, l'Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS) est régulièrement sollicité sur des questions de CEM au poste de travail concernant des salariés porteurs de DMIA. De surcroît, un travailleur est susceptible d'être d'avantage exposé sur son lieu de travail qu'en dehors, puisque, en France, les limites d'exposition professionnelles sont supérieures à celles du public. Dans le cas des implants cardiaques, les normes d'essai internationales ne couvrent que partiellement les situations susceptibles d'être rencontrées au poste de travail. Il semble ainsi nécessaire de proposer une nouvelle méthode d'essai améliorant les tests existants. En terme de CEM, la polarité, unipolaire ou bipolaire, des sondes de pacemaker joue un rôle prédominant sur la sensibilité du dispositif aux champs. La quasi-totalité des pacemakers implantés de nos jours sont équipés de sondes bipolaires. Ces dernières sont moins sensibles aux champs électromagnétiques que les sondes unipolaires. Cependant, le mécanisme d'interaction entre le champ incident et la sonde bipolaire n'est pas bien compris. Le développement d'un modèle physique parait ainsi indispensable à une meilleure compréhension de ce mécanisme.Pour étudier la réponse des implants actifs aux champs magnétiques rencontrés en industrie, une nouvelle méthode d'essai in vitro a ainsi été proposée. Cette dernière consiste à exposer l'implant à un champ représentatif d'une exposition professionnelle et à relever son comportement. Pour générer en laboratoire un champ magnétique maitrisé, la méthode repose sur l'utilisation d'un banc d'essai spécifique capable de générer un champ entre 50 Hz et 50 kHz dans toutes les directions de l'espace et jusqu'aux limites hautes concernant l'exposition professionnelle. Cette nouvelle méthodologie a été éprouvée en l'appliquant au cas des pacemakers. Ces derniers représentent en effet la grande majorité des DMIA implantés de nos jours et sont ainsi au centre des problématiques liées à la CEM au poste de travail. Ces essais ont permis de tester l'influence de 13 paramètres sur le fonctionnement d'un pacemaker tels que l'orientation du champ magnétique, sa fréquence ou encore la position des sondes et du boitier. Il a été observé que le dispositif considère, à partir d'un certain niveau de champ, la perturbation électromagnétique comme une contraction cardiaque. Suite aux essais, les trois facteurs jugés les plus pertinents pour l'estimation du risque ont été identifiés : l'amplitude et la fréquence du champ ainsi que le niveau de sensibilité de détection de l'activité cardiaque. Ce dernier point correspond à un réglage du dispositif réalisé par le cardiologue. Les différentes observations ont également mené à formuler l'hypothèse selon laquelle, la sonde bipolaire est davantage sensible au champ électrique qu'au champ magnétique. Cette hypothèse a été confirmée dans la suite de l'étude et un modèle analytique explicitant le mécanisme d'interaction a été proposé. Le modèle ainsi développé a aussi bien été confronté à un modèle numérique qu'à une approche expérimentale. Les résultats montrent une bonne adéquation entre les différentes approches ce qui permet de valider le modèle proposé.