Vincent Jacquemet : étudier le cœur par les mathématiques

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Vincent Jacquemet, professeur à la Faculté de médecine, étudie le cœur par les mathématiques.

«Aimes-tu le sirop d’érable? Il y a un poste vacant de professeur en génie biomédical à l’Université de Montréal.» C’est le courriel que Vincent Jacquemet reçoit de son directeur de thèse suisse, alors qu’il est chercheur postdoctoral en génie biomédical à l’Université Duke, aux États-Unis.

Lorsqu’il arrive à Montréal, en décembre 2009, le froid polaire aurait pu lui faire regretter le climat chaud de la Caroline du Nord. Il sait toutefois que Montréal est reconnue pour son expertise dans le domaine de l’électrophysiologie cardiaque. Pour cet ingénieur de formation fasciné par la possibilité d’expliquer mathématiquement des phénomènes biologiques, cette occasion d’enseigner lui permettra également de mener des travaux de recherche dans trois champs d’activité qui l’intéressent : l’ingénierie, la physique et la médecine.

Professeur à la Faculté de médecine de l’UdeM, c’est au Centre de biomédecine de l’Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal que Vincent Jacquemet élabore depuis cinq ans un logiciel de simulation d’électrophysiologie cardiaque. «Avec ce logiciel, je peux simuler différentes formes de fibrillation auriculaire, c’est-à-dire une arythmie cardiaque. Ce trouble survient quand le rythme cardiaque dans les oreillettes devient rapide et irrégulier. Cela fait en sorte que les oreillettes ne se contractent pas normalement. Il existe aussi des arythmies ventriculaires, mais nous nous concentrons particulièrement sur les oreillettes, car les arythmies auriculaires sont plus fréquentes», explique le chercheur.

Bien qu’un patient puisse vivre des années avec un problème de fibrillation auriculaire dont les principaux symptômes sont des palpitations dans la poitrine, des étourdissements et de la fatigue, des médicaments anticoagulants lui seront souvent prescrits en raison d’un possible accident vasculaire cérébral (AVC). «Quand les oreillettes ne se contractent pas bien, le sang risque de stagner dans les oreillettes et des caillots de sang peuvent se former, ce qui mène à des AVC», précise M. Jacquemet.

Les recherches de Vincent Jacquemet se fondent sur deux approches : l’analyse des signaux électriques cardiaques et la modélisation de l’activité électrique du cœur, un sujet sur lequel il a commencé à travailler en 2000, alors qu’il était étudiant au doctorat à l’École polytechnique fédérale de Lausanne. Dans les deux cas, la collaboration des cliniciens électrophysiologistes de l’Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal est essentielle. C’est eux qui enregistrent les signaux électriques cardiaques chez leurs patients et fournissent ensuite les données géométriques qui serviront à construire des modèles mathématiques pour la simulation de l’activité électrique des oreillettes.

À l’heure actuelle, les cliniciens utilisent principalement l’électrocardiographie et l’étude électrophysiologique avec des cathéters pour diagnostiquer l’arythmie cardiaque. Les principaux traitements sont la prise de médicaments antiarythmiques, la défibrillation ou l’ablation par cathéter.

Par ses recherches, M. Jacquemet souhaite concevoir des outils pour que les cliniciens puissent diagnostiquer et traiter plus efficacement l’arythmie cardiaque chez leurs patients, «notamment au cours de procédures d’ablations par cathéter, indique le chercheur. Avec ce logiciel, il sera possible de simuler ces interventions médicales dans le but de déterminer le type d’ablation la plus appropriée pour un patient afin de rétablir l’activité électrique du cœur».

Malgré son horaire chargé, Vincent Jacquemet ne s’est pas établi au Québec uniquement pour travailler. Montréal ne possède peut-être pas de magnifiques montagnes la ceinturant ou des châteaux médiévaux comme à Sion, sa ville natale dans les Alpes suisses, mais il apprécie son nouveau chez-lui. «J’aime me balader dans la ville, notamment sur le mont Royal. Montréal est une métropole vivante avec tous ses festivals, ses activités culturelles et ses bons restaurants. Après tout, Sion n’est pas si loin, j’y retourne régulièrement.»