Avec hyperMILL, la start-up Fine-Heart fait battre les cœurs

Inventeur d’un dispositif médical innovant visant à assister le cœur des patients souffrant d’insuffisance cardiaque sévère (deuxième cause de mortalité des pays du G8, après le cancer, avec 200 000 nouveaux cas par an), FineHeart a fait le choix en 2016 de la solution FAO hyperMILL d’Open Mind. Objectif ? Donner vie à cette technologie baptisée Icoms (Implantable Cardiac Output Management System) et produire les prototypes nécessaires à la réalisation des tests.

FineHeart a vu le jour en 2010 à ­Pessac, en métropole bordelaise, grâce à la réunion de cardiologues interventionnels, d’ingénieurs et de managers de l’industrie biomédicale. L’activité de l’entreprise est axée sur la création de technologies innovantes dans le domaine cardiovasculaire. Arnaud Mascarell, CEO co-fondateur, a débuté sa carrière comme ingénieur R&D chez Air Liquide en 1997 puis a rejoint Medtronic – géant de l’industrie biomédicale – et évolué dans l’une des principales MedTech de renommée mondiale. Après dix-sept ans d’expérience dans l’environnement clinique, Arnaud Mascarell a complété sa formation avec un MBA de l’IAE Paris et un diplôme de HEC start-up. Son goût pour l’entrepreunariat l’a conduit à co-fonder FineHeart avec le Dr. Stephane Garrigue, l’inventeur du concept.

Pourquoi un nouveau dispositif médical pour traiter l’insuffisance cardiaque ? Parce que les dispositifs actuels ne présentent pas de résultats optimaux et beaucoup de patients restent sans solution. La greffe cardiaque est réservée aux patients les plus sévères – une à deux hospitalisations par mois – et dont l’âge n’excède pas 60 ans, soit 3% de toute la population souffrant d’insuffisance cardiaque. Par ailleurs, il y a de moins en moins de donneurs, notamment en raison de la baisse des accidents mortels de la route. Sur 200 000 nouveaux cas d’insuffisance sévère par an dans le monde, 50 000 sont concernés par la greffe mais seulement 5 000 d’entre eux l’obtiennent. Pour répondre à ce besoin de santé majeur, FineHeart a eu l’idée de créer, via une technologie de pointe, un tout nouveau dispositif médical pouvant convenir à un maximum de patients. Il s’agit de traiter le problème en amont, voire même de soigner les patients.

L’innovation avec l’Icoms, implantable de façon mini invasive

L’Icoms est le fruit de la collaboration et de l’expertise de deux célèbres docteurs en chirurgie cardiaque/cardiologie et de deux experts en management dans l’industrie des dispositifs médicaux. Il s’agit d’une mini-pompe intracardiaque, entièrement implantable et sans fil : pompe et batterie (autonomie de 5h, rechargeable grâce à une ceinture abdominale) sont incorporées dans le corps du patient. Le système respecte la physiologie du cœur et permet de la normaliser. Il permettra d’améliorer considérablement la qualité de vie des patients qui pourront retrouver une « vie normale », faire à nouveau du vélo, tout simplement se doucher ou encore se promener sans contrainte.

Contrairement aux autres assistances cardiaques du marché, l’Icoms ne nécessite pas de chirurgie lourde à thorax ouvert pour être mis en œuvre. De la taille d’un index et d’un poids n’excédant pas 85g, la mini turbine est implantée par voie chirurgicale mini invasive, bien connue des chirurgiens.

Comme l’explique Arnaud Mascarell, «  l’Icoms agit comme un « vélo électrique du cœur ». Il est en support de la contraction cardiaque native et non en remplacement du cœur. Tout comme le vélo électrique, le patient doit « appuyer sur les pédales pour monter la côte », l’Icoms apportant alors l’aide essentielle de façon synchronisée. Ce qui préserve la contraction cardiaque et est fondamental. Le dispositif agit comme une sorte de rééducation et évitera, nous le pensons, la dégénérescence de la maladie ».

Depuis 2010, plusieurs grandes étapes techniques et technologiques ont été réalisées par FineHeart, telles que la finalisation du design et de la performance de la pompe, la création des prototypes de la pompe, le développement du système général et les premières expérimentations animales et tests in-vitro. En 2016, une fois l’étape de conception du produit validée, la start-up recrute
– l’effectif est aujourd’hui de 22 personnes – et investit dans un centre d’usinage 5 axes DMG et un logiciel de FAO pour programmer les stratégies d’usinage.

La FAO hyperMILL fait la différence pour l’usinage des prototypes

Arnaud Mascarell précise qu’« Icoms est une pompe très sophistiquée qui intègre un design particulier. Nous avions besoin d’un logiciel FAO capable d’usiner des pièces de formes extrêmement complexes, notamment la turbine en 5 axes continus et de générer une qualité de surface impeccable, sans aucun risque d’accroche au niveau des globules rouges ». Deux éditeurs de logiciels FAO furent alors contactés et des démonstrations programmées. Rapidement, hyperMILL s’est démarqué grâce à ses performances en usinage 5 axes continus, plus précisément avec sa stratégie « usinage des turbines » parfaitement adaptée à la pièce et très simple d’utilisation. Le dispositif est un tube de 150 mm, de 18 mm de diamètre, qui intègre des pièces intérieures de formes complexes, avec des petits congés et rayons, par exemple des formes cylindriques avec pales.  Des essais ont été réalisés sur machine, chez le constructeur DMG. Les premiers prototypes ont été usinés et les tests se sont avérés très concluants.

Julien Cardon, programmeur FAO recruté en 2016, ajoute : « hyperMILL est un outil puissant, la fonction de détection des collisions a également fait la différence. Les surfaces à usiner ne sont pas très accessibles, les pièces et les outils sont petits, il s’agit de micro-mécanique ». hyperMILL est adopté et Julien Cardon suit alors une formation de base sur le logiciel puis une formation plus poussée en 5 axes. « J’ai trouvé extrêmement intéressant et pratique de me former à hyperMILL directement sur les pièces que j’avais à réaliser. J’ai été opérationnel très rapidement, au bout d’une quinzaine de jours seulement ». Le dispositif comprend une quinzaine de références à usiner, exclusivement en titane. Il s’agit de tournage pur pour certaines pièces ou de fraisage en 5 axes continus pour d’autres.

Un outil puissant, une équipe à l’écoute et disponible

Après quelques années d’utilisation, le programmeur dit apprécier l’interface utilisateur qu’il qualifie de très conviviale, la facilité d’utilisation du logiciel et la rapidité d’exécution, la fiabilité ainsi que le post-processeur généré par Open Mind, parfaitement adapté à la cinématique de la machine. Il ajoute que l’équipe est sympathique et à l’écoute, disponible au téléphone quand il en a besoin, ce qu’il juge très agréable. « Quant à la qualité de surface obtenue, elle est impressionnante, limite poly-miroir,  précise-t-il. Nous obtenons un Ra < 0,3 micron en sortie d’usinage. Nous réalisons quand même un polissage afin d’obtenir 0,2 micron ».

Pour l’heure, FineHeart a pour objectif de continuer à développer et à finaliser son produit afin de programmer les premiers essais cliniques – sur l’homme – courant 2021-2022. Au-delà de sauver des vies, FineHeart estime l’économie supérieure à 2 milliards d’euros pour les quatre années post-implantation Icoms, grâce à la réduction de la mortalité et du nombre d’hospitalisations. La maladie est en forte croissance. Le coût annuel de prise en charge des personnes en insuffisance cardiaque est de 30 milliards de dollars. En France, avec 20 000 nouveaux cas par an, le coût annuel représente 975 millions d’euros, dont 85% dus aux hospitalisations longues et répétées.

EQUIP’PROD • N°112 Septembre 2019