La start-up FineHeart développe un dispositif médical totalement innovant visant à traiter un problème de santé majeur dans le monde. L’objectif est d’assister le coeur des patients souffrant d’insuffisance cardiaque sévère et actuellement non pris en charge par les thérapies du marché. Pour donner vie à cette technologie de pointe nommée ICOMS (Implantable cardiac output management system) et produire les prototypes nécessaires à la réalisation des tests, FineHeart a fait le choix dans son atelier de prototypage, en 2019, de la fraise VQ de Mitsubishi Materials.

FineHeart a vu le jour en 2010 à Pessac, en métropole bordelaise, par la réunion de cardiologues interventionnels, d’ingénieurs et 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 17 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’entreprenariat l’a conduit à cofonder FineHeart avec le Dr Stéphane Garrigue, l’inventeur du concept.

FineHeart obtient un excellent état de surface et une diminution de l'effort de coupe avec l'outil carbure monobloc

Pourquoi un nouveau dispositif médical pour traiter l’insuffisance cardiaque ? Les dispositifs actuels ne présentent pas de résultats optimaux et beaucoup de patients restent sans solution. 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’ICOMS est le fruit de la collaboration et de l’expertise de deux célèbres docteurs en physiologie cardiaque 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 sont incorporées dans le corps du patient. Le système respecte la physiologie du coeur et permet de la normaliser.

Contrairement aux autres assistances cardiaques du marché, l’ICOMS ne nécessite pas de chirurgie lourde à thorax ouvert pour être mis en oeuvre. De la taille d’un index et d’un poids n’excédant pas 85 g, la miniturbine est implantée par voix chirurgicale mini-invasive, bien connue des chirurgiens. Comme l’explique Arnaud Mascarell, « l’ICOMS agit comme un ‘‘vélo électrique du coeur’’. Il est en support de la contraction cardiaque native et non en remplacement du coeur. 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 ».

En ouvrant un atelier de prototypage à Cestas (près de Bordeaux), l’entreprise a su optimiser les parcours d’usinage et garantir un état de surface irréprochable de la pompe motorisée à l’aide de la fraise Diaedge VQ de Mitsubishi Materials, un outil bien connu dans l’industrie du médical.

Le besoin d’outils coupants de haute précision

Au fil des années, l’entreprise, qui fonctionne toujours à la manière d’une start-up technologique, remet régulièrement en question l’utilisation de certains composants ou améliore le mécanisme de la pièce, faisant ainsi évoluer la pompe en permanence afin d’obtenir un produit aux fonctionnalités optimales. À titre d’exemple, le bon couple est atteint grâce à une étanchéité garantie, désormais, par un système composé de deux aimants. À ce jour, La pompe est au point ; l’impeller assure l’injection du sang avant d’être rejeté par le coupleur permettant une fluidité de circulation parfaitement rythmée. « Loin de n’être qu’une simple succession d’améliorations d’un système existant, l’ICOMS est un dispositif innovant et révolutionnaire », assure Julien Cardon, responsable de l'atelier Prototypage FineHeart. « Celui-ci est en outre interchangeable ; un patient pourra à terme garder la pompe pour une durée allant jusqu’à cinq ans et même la remplacer si nécessaire ». Une durée longue qui s’explique dans le concept même de la pompe mais aussi dans la géométrie complexe de la pièce, exclusivement produite en titane, et dont la conception et la réalisation exigent des outils parfaitement adaptés à des contraintes d’usinage de précision.

Travaillant sur un tour et un centre d’usinage du constructeur DMG Mori, l’équipe prototypage composée entre autres de Julien Cardon et de Jonathan Perrol, technicien-régleur, venu épauler le responsable d’atelier, ont été formés sur un logiciel de FAO de l’éditeur Open Mind, afin d’en sortir le premier impeller en 2016. « Nous utilisions des outils coupants proposés d’emblée par le fabricant de machines-outils ; ceux-ci nous ont permis de réaliser les premières pièces mais nous avions rapidement besoin d’outils pleinement adaptés à l’usinage du titane. Après avoir lancé un appel d’offres auprès de plusieurs carburiers et fabricants d’outils coupants, nous avons fait le choix d’une solution de fraise carbure monobloc Diaedge proposée par Julien Legland, technico-commercial MMC Metal France, filiale française de Mitsubishi Materials qui, outre la précision et les performances qu’elle offrait, elle assurait la répétabilité et la traçabilité exigées », confie le responsable d’atelier de FineHeart.

Le choix de la fraise VQ de Mitsubishi Materials pour plus de précision et de performances

Julien Cardon ajoute « que la fraise carbure monobloc VQ nous a permis d’améliorer fortement le "satisfaisant" qui ne suffisait plus dans un projet d’une telle envergure et au potentiel de croissance considérable ! » Et d’ajouter que « globalement, la VQ de Mitsubishi Materials figure comme une référence dans l’industrie médicale et dans l’usinage de pièces complexes et de petites dimensions ». Par rapport aux outils utilisés précédemment, l’usinage effectué avec la fraise VQ présente « une qualité de surface bien plus qualitative et esthétique ce qui, dans ce domaine d’activité, est primordial aux yeux des praticiens et des chirurgiens tout comme la traçabilité ». En matière de surface, les critères – tant au niveau de la rugosité (RZ) exigée et de l’état de surface (RA), soit 0,3 micron sur l’impeller – sont largement atteints. La raison ? La fraise VQ bénéficie du revêtement « Smart Miracle » combiné à la technologie ZERO-μ -qui confèrent à l’outil acuité et longévité pour un excellent état de surface et une diminution de l'effort de coupe – y compris sur des matériaux réfractaires tels que le titane.

Les dimensions des outils utilisés varient du Ø0.6 au Ø 6 mm pour des applications allant de l’ébauche à la finition ; « les performances de ces outils s’expliquent par une acuité d’’arête très vive et de goujures lisses permettant un meilleur glissement du copeau », précise Julien Legland. En outre, la question de la performance d’usinage qu’offre la VQ par rapport à d’autres outils coupants est de notoriété publique ; la conception de la fraise VQ de Mitsubishi Materials offre la possibilité de passer de l’élaboration du prototype à une industrialisation à part entière du dispositif. Julien Cardon sait qu’il peut compter sur l’expertise dans l’usinage de l’industrie médicale de son partenaire, Julien Legland, pour ensuite optimiser la production : « La VQ présente une excellente tenue dans le temps – plus de 300 heures d’usinage– et une répétabilité de la fraise impressionnante ; le process est bien calé et reste en place ». En matière de process, FineHeart est déjà prêt à mettre l’ICOMS en production… en attendant les prochains tests en vue d’une commercialisation dans les années à venir.