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Les moyens actuels d’assistance cardiocirculatoire
Actualités pharmaceutiques hospitalières • n° 24 • Novembre 2010
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Les moyens actuels d’assistance cardiocirculatoire L’insuffisance cardiaque avancée est aujourd’hui un problème majeur de santé publique, en raison de la morbi-mortalité associée. Devant les différentes difficultés rencontrées avec la transplantation cardiaque, les machines d’assistance circulatoire ont récemment connu de nombreuses évolutions. Néanmoins, des améliorations peuvent toujours être apportées, offrant de nouvelles perspectives.
L’
insuffisance cardiaque avancée, qu’elle survienne de manière aiguë ou qu’elle constitue le stade terminal d’une insuffisance cardiaque chronique, est un véritable problème de santé publique en raison de la morbi-mortalité qui lui est associée et de son impact sur le système de soins. La transplantation cardiaque, traitement de référence de l’insuffisance cardiaque avancée, possède ses limites. En effet, l’offre de greffons cardiaques ne permet pas de répondre à l’ensemble des besoins exprimés et il ne s’agit pas d’une prise en charge adaptée aux situations aiguës. L’assistance circulatoire a été initialement développée dans le but de suppléer les ventricules et, ainsi, permettre la survie du patient, soit dans l’attente d’une récupération de la fonction myocardique, soit dans l’attente d’une transplantation. La pénurie de greffons persistant et les avancées techniques apportées aux machines en termes d’autonomie et de portabilité ont permis d’envisager l’assistance circulatoire comme une technique substitutive à la transplantation. Le choix d’une assistance circulatoire repose sur de multiples critères, de nombreuses machines ont donc été développées afin d’y répondre.
Généralités Le principe de l’assistance circulatoire est de remplacer, partiellement ou totalement, la fonction mécanique du cœur. Son objectif est de décharger le cœur, voire de le mettre totalement au repos, tout en maintenant une perfusion correcte des différents organes. Cette assistance peut être mise en œuvre dans différentes situations : de manière temporaire au cours d’une chirurgie cardiaque ou sur une plus longue durée, jusqu’à plusieurs années pour certaines machines.
Caractéristiques des machines disponibles Les nombreuses machines disponibles à l’heure actuelle peuvent être différenciées selon les critères suivants : – l’énergie avec laquelle elles fonctionnent peut être électrique ou pneumatique. L’énergie électrique permet au patient d’être beaucoup plus autonome que l’énergie pneumatique. En effet, dans ce second cas, cette énergie est fournie par un charriot produisant de l’air comprimé qui est, le plus souvent, de taille importante et doit être maintenu à proximité du patient ; – le débit peut être pulsatile ou continu. Le débit pulsatile reprend les caractéristiques physiologiques du cœur, à savoir une systole et une diastole. Il est le plus souvent corrélé à un type d’énergie pneumatique et donc à des machines volumineuses. Le débit continu, sans conséquence sur la bonne perfusion des organes, permet, quant à lui, d’avoir des machines plus miniaturisées ; – l’assistance ventriculaire peut concerner un ventricule seulement ou bien les deux ; – l’implantabilité. Ces machines peuvent être para- ou intracorporelles, les ventricules sont alors extériorisés ou implantés au maximum, sans jamais l’être totalement. En effet, même lorsque l’implantabilité est maximale, une partie de la machine reste extériorisée pour permettre son alimentation en énergie ; – la durée d’assistance peut varier de quelques jours à plusieurs années.
Indications Il existe cinq situations dans lesquelles l’assistance circulatoire est indiquée : – en attente de récupération de la fonction myocardique (bridge to recovery) ; – en temps que 1re étape avant la mise en place d’une assistance de plus longue durée (bridge to bridge) ; – en attente de transplantation (bridge to transplant) ; – en alternative à la transplantation (destination therapy) ; – en attente de choix thérapeutique (bridge to decision). • Le premier type d’indication, en attente de récupération, se retrouve le plus souvent dans des situations de défaillance cardiaque aiguë. La récupération de la fonction myocardique, bien que possible, reste cependant imprévisible. Les situations dites “en attente de récupération” les plus fréquemment rencontrées sont multiples : – myocardites, quelle qu’en soit l’étiologie (infectieuse, toxique, médicamenteuse) ; – choc cardiogénique à la phase aiguë de l’infarctus du myocarde ;
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– choc cardiogénique post-cardiotomie ; – rejets aigus ou dysfonctions primitives sévères de transplantation cardiaque ; – myocardiopathies aiguës du péri- ou du post-partum1. • Le second type d’indication, en pont vers une assistance de plus longue durée, se retrouve lorsqu’une assistance circulatoire de courte durée est mise en place pour donner à l’équipe médicale un délai de réflexion quant au devenir du patient et que la décision se porte finalement sur une assistance de plus longue durée. • Le troisième type d’indication, en attente de transplantation, concerne le plus souvent des patients au stade terminal de leur insuffisance cardiaque. Il peut s’agir de patients connus, sur liste d’attente pour une transplantation cardiaque et chez qui survient une décompensation de leur insuffisance cardiaque, ou bien de patients non connus chez qui l’insuffisance cardiaque est découverte au stade terminal. Ce type d’indication doit être posé après une absence de réponse thérapeutique correcte aux traitements inotropes et, si possible, avant la survenue d’une défaillance d’organes associée2. • La quatrième situation où l’assistance circulatoire trouve sa place est en alternative à la transplantation. Ce type d’assistance est destiné aux patients souffrant d’une insuffisance cardiaque au stade terminal et non éligibles à une transplantation. L’utilisation d’une assistance circulatoire à visée définitive constitue une approche relativement récente, envisagée lorsque les co-morbidités associées ou l’âge du patient contre-indiquent une transplantation cardiaque. • La cinquième et dernière indication est la mise en place d’une assistance circulatoire en attente d’un choix thérapeutique. Cette situation se retrouve lorsqu’aucun des choix précédents n’est clairement défini au moment de l’implantation de la machine. Il s’agit de patients chez qui une assistance cardiocirculatoire s’impose alors même que l’état du patient ne permet pas de décider du choix ultérieur du type d’assistance.
Choix du type d’assistance Le choix de la machine d’assistance circulatoire à mettre en place est une décision qui repose sur plusieurs facteurs. • La situation aiguë ou chronique. En effet, le type de machine mis en œuvre est différent selon qu’il s’agisse d’un patient en défaillance cardiaque aiguë ou d’un patient chronique. En situation aiguë, la mise en place d’une première ligne d’assistance a pour objectif de stabiliser le patient afin d’éviter une défaillance de ses organes périphériques et donc de gagner du temps afin de réfléchir à sa prise en charge ultérieure. La machine
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choisie n’est pas la même dans le cas d’un patient chronique, connu, chez qui l’implantation intervient lorsque ce patient n’a plus de qualité de vie. • L’état clinique du patient. Il s’agit d’un critère majeur à prendre en compte pour le choix du type d’assistance. Il faut évidemment tenir compte de la situation dans laquelle se trouve le patient, la machine n’étant pas la même si elle est implantée pour une amélioration de qualité de vie ou s’il s’agit d’une décision prise dans le but de disposer de temps afin de voir l’évolution clinique du malade (stabilisation d’organes, état neurologique). • Le type d’assistance nécessaire. Il peut s’agir d’une assistance uni-ventriculaire, droite ou gauche, ou bi-ventriculaire. • La durée d’assistance. Ce critère est évidemment très important car il n’existe pas de machine répondant à tous les types d’indication. Elle doit donc être choisie en fonction de la durée estimée d’utilisation, très différente selon qu’il s’agisse d’une assistance en attente de récupération (quelques jours à quelques semaines), en attente de transplantation (quelques semaines à quelques mois, ou années), ou d’une assistance en alternative à la transplantation (plusieurs années). • Le matériel disponible dans le centre hospitalier.
Stratégie thérapeutique, sélection des patients La mise en place d’une assistance circulatoire n’est pas une décision facile car l’assistance elle-même peut être à l’origine de complications avec, pour conséquences, une morbidité et une mortalité importantes2. La bonne sélection des patients et le délai d’intervention sont des facteurs déterminants pour la réussite de l’implantation de l’assistance circulatoire. En effet, il est important de ne pas prendre la décision d’implantation trop tôt, avant d’être certain que l’assistance est vraiment indispensable, ni trop tard, lorsque la machine ne pourra plus être utile. En effet, la tolérance de l’intervention chirurgicale est d’autant meilleure que le patient n’a pas développé de défaillance poly-viscérale. Après installation de ces signes de défaillance, les risques de décès précoce après implantation sont majeurs1. Cette décision prend en compte plusieurs paramètres, parmi lesquels1 : – la rapidité d’évolution de la maladie ; – les traitements précédemment instaurés ; – le caractère réversible ou non de l’atteinte ; – l’éventuel projet de transplantation cardiaque en cas d’atteinte irréversible ; – l’état clinique du patient au moment de la prise en charge ; – le risque opératoire. D’une manière générale, la décision d’implantation reposait auparavant principalement sur la persistance
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de critères hémodynamiques défavorables malgré un support inotrope positif maximal et/ou l’utilisation d’un ballon de contre-pulsion intra-aortique. Avec ces critères, cette décision intervenait souvent dans un délai trop long¸ délai au cours duquel apparaissaient des défaillances viscérales périphériques non récupérables de mauvais pronostic pour la réussite de l’assistance circulatoire. Ces critères ont donc été abandonnés au profit de nouvelles conditions de sélection : – nécessité d’augmenter les drogues inotropes (même en cas d’augmentation minime) ou d’ajouter au traitement initial une seconde drogue inotrope ; – dégradation hépatique et/ou rénale, même minime, sans variation des doses d’inotropes ; – sevrage des inotropes impossible ; – répétition des cures d’inotropes malgré un sevrage réussi. Il convient également, en plus de la présence de critères d’implantation, de noter l’absence de facteurs contreindiquant la mise en place d’une assistance circulatoire. Parmi ces derniers, on note la défaillance multi-viscérale décrite précédemment, mais aussi la présence d’infection active, de troubles de la coagulation, d’une prothèse valvulaire mécanique et l’hypertension artérielle pulmonaire irréversible (il ne s’agit pas d’une contre-indication pour les assistances définitives). Concernant la présence d’une prothèse valvulaire mécanique et donc des risques thrombo-emboliques élevés associés, il ne s’agit pas d’une contre-indication absolue puisqu’il demeure possible de substituer cette valve mécanique par une valve biologique, autorisant ainsi l’implantation d’une assistance circulatoire.
cette technique d’assistance circulatoire l’une de celles le plus fréquemment utilisées à l’heure actuelle2. Le principe de cette technique est d’assister le cœur grâce aux gonflements et dégonflements successifs d’un ballon placé dans la lumière de l’aorte thoracique descendante. Indications L’indication élective de ce dispositif est la défaillance cardiaque post-infarctus du myocarde, mais il trouve également sa place dans la prise en charge des chocs cardiogéniques d’origine ischémique, dans les sténoses du tronc commun ou encore en cas d’angor non stabilisé en attente de revascularisation médicale ou chirurgicale. Mise en place La mise en place du ballon se fait le plus souvent par voie percutanée, via l’artère fémorale commune, mais elle peut également être chirurgicale, notamment par sternotomie au niveau de l’aorte thoracique chez les patients présentant une athérosclérose sévère de l’aorte abdominale et/ ou des artères des membres inférieurs3. Quelques cas d’insertion brachiale ont aussi été rapportés4. Le ballon est positionné, sous contrôle radiologique ou contrôle par échographie transœsophagienne, dans l’aorte thoracique descendante (figure 1) ; son extrémité distale est placée deux centimètres en aval de l’artère sous-clavière gauche2. Le positionnement du ballon est très important afin de prévenir tout risque d’occlusion des trois troncs supra-aortiques lors de son gonflement.
Les grandes familles d’assistance circulatoire
Description Le principe de fonctionnement repose sur le gonflement régulier d’un ballon en silicone de forme allongée, d’un volume de 40 mL le plus souvent, par un gaz à inertie faible (hélium ou CO2) afin d’éviter une embolie gazeuse au cas où le ballon serait rompu2. Le gonflement du ballon a lieu lors de la diastole ventriculaire (figure 2), ce qui majore la pression artérielle systolique et augmente le flux sanguin destiné à la perfusion coronaire et encéphalique et donc l’oxygénation
Il existe principalement six grandes familles d’assistance circulatoire.
Ballon de contre-pulsion intra-aortique Le ballon de contre-pulsion intra-aortique est une technique d’assistance circulatoire temporaire développée à la fin des années 1960, très facile à mettre en œuvre, peu onéreuse et surtout peu traumatique. Ces différents critères font de
Ballonnet gonflé à l’hélium
Aorte descendante Le repère supérieur du ballon doit se trouver au pied de la sous-clavière gauche
• Figure 1. Positionnement du ballon de contre-pulsion intra-aortique.
L'extrémité inférieure doit se trouver au-dessus des artères rénales Artère iliaque
© Site internet du laboratoire Vytech Health
Crosse aortique
© Site internet du service de cardiologie de l’hôpital Henri Mondor
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• Figure 2. Fonctionnement du ballon de contre-pulsion intra-aortique.
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du myocarde. Juste avant la systole, le ballon subit une déflation rapide (figure 2), ce qui aide à l’éjection ventriculaire gauche et donc diminue la post-charge, permettant ainsi de réduire le travail et la consommation d’oxygène du myocarde sans majorer significativement le débit cardiaque. Cette diminution des besoins en oxygène, associée à l’amélioration de la perfusion des coronaires, permet une réduction de l’ischémie myocardique, ce qui fait de cette assistance une technique de choix dans la prise en charge des syndromes ischémiques aigus2,4,5. La durée d’utilisation de ce dispositif peut aller de quelques heures à quelques jours5. Limites Les limites résident en son inefficacité relative en cas de troubles du rythme incontrôlables et son inefficacité totale lorsque la pression artérielle est inférieure à 40 mmHg, en cas d’arrêt circulatoire ou encore en cas de défaillance bi-ventriculaire5. Ce type d’assistance est contre-indiqué en cas d’insuffisance aortique sévère, de dissection aortique ou d’atteinte cardiaque irréversible sans projet thérapeutique. La présence d’une maladie vasculaire périphérique grave ne constitue qu’une contre-indication relative. Complications Les complications les plus souvent rencontrées avec ce dispositif sont l’ischémie aiguë du membre inférieur due au détachement d’emboles distaux lors du passage du ballon dans l’aorte et la dissection de l’aorte. Les autres complications sont hémorragiques ou infectieuses. Une rupture du ballon peut également survenir, en particulier si la taille du ballon, qui doit être corrélée au poids du patient, n’est pas choisie correctement.
Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) L’extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) est un dispositif développé initialement dans un but d’assistance respiratoire pédiatrique, puis utilisé en tant que technique d’assistance circulatoire – elle est d’ailleurs maintenant retrouvée sous le nom d’extracorporeal life support (ECLS). Il s’agit d’une assistance peu traumatique, peu onéreuse, utilisée pour de courtes durées (quelques jours à quelques semaines). Indications La mise en place d’une ECMO à visée de suppléance cardiaque peut être envisagée dans deux grands types de situations : – en postopératoire immédiat d’une chirurgie cardiaque conventionnelle ou d’une transplantation cardiaque lorsque le sevrage de la circulation extracorporelle est impossible ; – en cas de choc cardiogénique réfractaire, par exemple en post-infarctus du myocarde, en cas de myocardite
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fulminante ou encore en cas d’intoxication par des substances cardiotoxiques6. Dans ce second type d’indication, l’ECMO est actuellement la technique d’assistance de première ligne6. En effet, cette technique présente des caractéristiques majeures pour être utilisée dans les situations d’urgence, si nécessaire au lit du malade, puisqu’elle permet d’obtenir rapidement et de manière peu agressive une suppléance circulatoire efficace1. Intérêts de l’ECMO L’ECMO est une technique qui présente l’énorme avantage de permettre, dans un premier temps, la stabilisation du malade et, dans un second temps, une réflexion quant à sa prise en charge ultérieure et donc une sélection plus raisonnée des malades. En effet, lorsqu’il s’agit d’un patient non connu du service, bénéficier de temps afin d’évaluer les antécédents du patient, la gravité de la pathologie, le potentiel de récupération, de détecter d’éventuelles défaillances d’organes périphériques non connues ou, enfin, de savoir si une transplantation pourra être envisagée, est très important6. Dans les suites de la prise en charge par ECMO, après le temps de réflexion autorisé par cette technique, plusieurs situations sont envisageables : – le retrait de la machine suite à une récupération du myocarde ; – le remplacement de l’ECMO par un autre système d’assistance circulatoire de longue durée ; – la transplantation cardiaque. Un autre grand intérêt de cette machine est la possibilité de la transporter afin de l’implanter en urgence dans un autre centre ne disposant pas de cette technique ; on parle d’unité mobile d’assistance circulatoire (UMAC). Faire appel à cette unité mobile permet d’assister le malade dans l’hôpital où il est pris en charge initialement avant de le transférer, dans un second temps, une fois stabilisé sous assistance, vers le centre de référence. Cela évite un transport à risque, durant lequel pourraient apparaître les défaillances multi-viscérales préjudiciables au pronostic du patient. Description L’ECMO se compose d’une pompe centrifuge d’environ 10 cm3, d’un oxygénateur à membrane, d’une ligne artérielle, d’une ligne veineuse et d’une console de commande (figure 3). Il s’agit d’une pompe rotative non occlusive et non hémolysante. Ce dispositif étant utilisé pour des assistances pouvant aller jusqu’à quelques semaines, les membranes d’oxygénation utilisées ont une durée de vie allant de 14 à 30 jours, elles sont dites “longue durée” et présentent l’avantage d’utiliser des fibres en polyméthylpenthène imperméables au plasma5. La console de
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© Maquet
• Figure 3. Matériel d’extracorporeal membrane oxygenation Rotaflow Maquet®
commande permet de régler le débit souhaité, en nombre de rotations par minute. Les lignes veineuse et artérielle servent, comme leur nom l’indique, à prélever le sang au niveau veineux avant le passage par l’oxygénateur, et à le restituer ensuite au niveau artériel. Mise en place, avantages et inconvénients Il existe deux voies d’abord pour ces lignes : canulation par voie périphérique ou par voie centrale (figure 4). Dans le cas d’une implantation par voie périphérique, la canule veineuse est introduite, le plus souvent par voie percutanée, au niveau de la veine fémo-
rale, et est ensuite montée jusque dans l’oreillette droite via la veine cave inférieure. La canule artérielle est, quant à elle, insérée jusqu’au niveau de l’aorte abdominale ou de l’artère iliaque via l’artère fémorale5. Dans le cas d’une canulation par voie centrale, les deux canules sont toujours placées au niveau de l’oreillette droite et de l’aorte, mais elles sont directement extériorisées au niveau du thorax du patient. Ces deux voies d’abord possèdent leurs avantages et inconvénients (tableau I). • En ce qui concerne l’abord périphérique, il présente l’avantage de laisser le thorax du patient vierge et de ne pas endommager le sternum. Il s’agit d’un critère très important dans le cas où une transplantation ultérieure serait envisagée. De plus, ceci permet d’éviter le risque infectieux à ce niveau. Cette technique permet également d’implanter cette machine dans l’urgence et de la retirer au lit du malade. Les principaux inconvénients rencontrés avec cette technique sont l’ischémie et/ou le mauvais drainage veineux du membre canulé, en cas d’occlusion de l’artère ou de la veine par les canules, ainsi qu’une décharge insuffisante du cœur gauche. L’ischémie du membre canulé peut être prévenue par la mise en place d’une reperfusion artérielle grâce à des canules avec shunt permettant de réinjecter du sang oxygéné en aval du point de ponction dans l’artère fémorale5. • La canulation centrale permet, quant à elle, une meilleure décharge du cœur gauche puisqu’il est possible avec cette technique, en plus de l’implantation de la canule placée au niveau de l’oreillette droite, de mettre en place une seconde canule de décharge des cavités gauches, soit de manière directe au niveau de l’apex ventriculaire gauche, soit de manière indirecte par canulation du tronc de l’artère pulmonaire ou de la veine pulmonaire6. Tableau I.
Avantages et inconvénients des différents types de canulation Avantages
Inconvénients
Canulation centrale Meilleure décharge gauche Possible en cas d’artériopathie oblitérante des membres inférieurs sévère Risque infectieux ++ : thorax non fermé, perforations du sternum Hémorragies
Complications La complication la plus fréquemment rencontrée sous ECMO est l’hémorragie au point d’insertion des canules au niveau des vaisseaux fémoraux, le plus souvent par déchirure de l’artère fémorale. Lorsque les canules sont placées par voie centrale intrathoracique, la survenue d’un saignement est également possible. Dans ces deux situations, un repositionnement chirurgical des canules en urgence est nécessaire6. © DR
© DR
• Figure 4. ECMO : canulations centrale et périphérique. D’après Marasco SF, Lukas G, McDonald M et al. Review of ECMO (extra corporeal membrane oxygenation) support in critically ill adult patients. Heart Lung Circ 2008 ; 17 (Suppl. 4) : S41-S47.
Canulation périphérique Thorax fermé Possible en urgence Ablation possible au lit du malade Ischémie du membre canulé Mauvais drainage veineux du membre canulé Mauvaise décharge gauche Voie percutanée : vaisseaux abîmés, retrait chirurgical
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Dispositif Thoratec® pVAD
Thoratec pVAD®.
© Site internet du laboratoire Thoratec corporation
Le dispositif d’assistance ventriculaire paracorporelle pneumatique Thoratec® pVAD (figure 5) est un système d’assistance circulatoire pulsatile entraîné par une énergie pneumatique. Il s’agit d’un ventricule artificiel extracorporel placé en dérivation de la circulation, le cœur natif étant laissé en place. • Figure 5. Indications Thoratec® pVAD peut être utilisé en assistance monoventriculaire gauche, mono-ventriculaire droite, ou biventriculaire. Ce dispositif permet une attente de récupération de la fonction myocardique mais il est le plus souvent utilisé en attente de transplantation.
Description Le système se compose d’un ventricule et de deux canules, une assistance bi-ventriculaire requiert donc l’utilisation de deux dispositifs. Le ventricule est un boîtier rigide divisé en deux compartiments : un compartiment d’environ 65 mL destiné à recevoir le sang, séparé par un diaphragme et un second compartiment dans lequel est insufflé de l’air. Lorsque ce second compartiment se retrouve rempli d’air, il comprime le compartiment sanguin et permet ainsi l’éjection sanguine. Il peut assurer un débit allant jusqu’à 7 L/min. Le système anti-reflux est assuré par la présence de deux valves mécaniques à disque2. Le ventricule extériorisé est relié à une console qui fournit l’air comprimé nécessaire à son fonctionnement. Il existe deux types de console : – les consoles fixes, très imposantes, d’un poids d’environ 231 kg, possédant une autonomie de 30 minutes ; – les consoles portables, d’un poids de 9,8 kg, et possédant une autonomie de 80 minutes. Au niveau du boîtier du ventricule se trouve un capteur électronique qui permet de détecter le niveau de remplissage
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de ce dernier. Grâce à ce capteur, deux modes de fonctionnement de la console à air comprimé sont possibles : – un mode automatique, dit “à fréquence fixe”, où l’éjection est indépendante du volume de remplissage ; – un mode full to empty où le compartiment sanguin ne se vide que lorsqu’il est entièrement rempli. Ce second mode présente l’avantage de corréler la fréquence d’éjection à l’activité du patient. En ce qui concerne les canules, il existe plusieurs manières de les connecter au flux sanguin (figure 6) : – dans le cas d’une assistance ventriculaire gauche, la canule d’admission est placée, soit au niveau de l’oreillette gauche, soit au niveau de l’apex ventriculaire gauche (ce qui permet un meilleur drainage sanguin), et le sang est réinjecté dans la seconde canule placée au niveau de l’aorte ; – dans le cas d’une assistance ventriculaire droite, la canule d’admission est placée au niveau de l’oreillette droite et la seconde canule est reliée à l’artère pulmonaire. Toutes les canules sortent par la peau au niveau du thorax et le (les) appareil(s) repose(nt) sur l’abdomen du patient. Avantages et inconvénients de ce dispositif Les avantages de ce système sont sa longévité, sa fiabilité et sa grande versatilité puisqu’il permet d’effectuer indifféremment trois types d’assistance ventriculaire2. On note également la possibilité d’une prise en charge des patients de poids extrêmes, allant de 17 à 144 kg. L’inconvénient principal de ce dispositif est la taille du compresseur (figure 7) qui, même s’il existe sous une forme portable, reste encombrant et limite la reprise d’autonomie du patient. Les autres problèmes rencontrés sont le poids des ventricules, relativement lourds à porter, et le risque infectieux dû au passage transcutané des canules. Le prix du dispositif pVAD mono-ventriculaire s’élève à 55 915 € TTC et celui du pVAD bi-ventriculaire à 89 675 € TTC. Ces prix comprennent, en plus du matériel, la maintenance, la réparation et le remplacement
© DR
Les complications thrombo-emboliques à type d’accident vasculaire cérébral sont également fréquemment rencontrées. Les complications ischémiques au niveau du membre canulé surviennent chez 10 à 20 % des patients, malgré la mise en place d’une ligne de reperfusion artérielle6. La survenue d’épisodes infectieux est observée chez 15 à 20 % des patients ; il peut s’agir de cellulite autour du site d’implantation des canules fémorales, ou de médiastinite dans le cas d’une ECMO mise en place par voie centrale6. Des complications liées à une défaillance mécanique de la machine ne sont pas à exclure.
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• Figure 6. Exemples des différentes canulations possibles avec Ie DAV extracorporel Thoratec pVAD systemTM : – à gauche : assistance ventriculaire gauche par canulation entre I’oreillette gauche et I’aorte ; – au milieu : assistance ventriculaire droite (par I’oreillette droite et l’artère pulmonaire) et ventriculaire gauche (apex du ventricule gauche et l’aorte) ; – à droite : assistance ventriculaire droite (par l’oreillette droite et l’artère pulmonaire) et ventriculaire gauche (par I’oreillette gauche et l’aorte). D’après Le Guyader A, Michelet S, Laskar M. L’assistance circulatoire : de l’attente de récupération ou de transplantation à l’implantation définitive. Actualités Pharmaceutiques Hospitalières. 2005 ; 1 : 24-36.
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• Figure 9. Thoratec HeartMate II®.
de tous les éléments, y compris les batteries, pendant les deux années qui suivent l’implantation7. Ces dispositifs sont inscrits sur la liste des produits et prestations remboursables (LPPR) et leur coût est donc remboursé en sus des groupes homogènes de séjour (GHS) par les organismes de Sécurité sociale. Ce dispositif d’assistance ventriculaire pneumatique a également été développé sous forme intracorporelle (iVAD), où la seule partie extériorisée reste le câble permettant une connexion à la console à air comprimé (figure 8). Il autorise une plus grande autonomie du patient et un retour à domicile facilité, mais son prix est plus élevé que celui du dispositif paracorporel.
Pompe implantable axiale HeartMate II® Indications Le dispositif implantable électromécanique HeartMate II® est une assistance ventriculaire gauche utilisée pour des assistances circulatoires de longue durée, que ce soit dans le but de différer dans le temps une transplantation ou bien dans le cadre d’une alternative à la transplantation.
• Figure 8. Thoratec iVAD®.
Description Le système se compose d’une pompe axiale à débit continu, d’une unité de contrôle et d’un système d’alimentation (figure 9). • La pompe est constituée d’un rotor interne recouvert de titane et muni de lames hélicoïdales qui © Site internet de Thoratec corporation tournent autour d’un axe central. Un
moteur électrique est situé au sein de la pompe et génère un champ magnétique. Ce champ magnétique entraîne la mise en mouvement du rotor autour de l’axe central grâce à un noyau aimanté placé au sein de ce rotor. C’est ce mouvement rotatif des lames hélicoïdales qui génère le flux sanguin continu. La pompe est implantée au niveau du thorax, la canule d’admission est placée à la pointe du ventricule gauche et la canule d’éjection est reliée à l’aorte ascendante. Elle pèse environ 400 g et permet un débit allant jusqu’à 10 L/min8. Un câble électrique transcutané permet de relier la pompe à une unité de contrôle externe portée au niveau de la ceinture du patient. Cette unité permet, au moyen de sons et voyants lumineux, de s’assurer du bon fonctionnement de la pompe et de l’état de charge des batteries9. L’unité de contrôle est, quant à elle, reliée à une source d’alimentation. Cette alimentation peut être apportée soit par des batteries que le patient porte sur lui de manière adéquate le long du corps ou à la ceinture, soit par une unité d’alimentation reliée directement au secteur. Une paire de batteries offre une autonomie d’environ 4 heures. Des sacoches permettent au patient de garder sur lui 2 paires de batteries supplémentaires. De nouvelles batteries récemment commercialisées autorisent une autonomie d’au moins 10 heures. L’unité d’alimentation permet, en plus d’alimenter le système sans limitation d’autonomie puisque reliée au secteur, de recharger les batteries. Il existe également une unité d’alimentation de secours qui permet une autonomie de 12 heures et qui peut être utilisée lors de situations exceptionnelles comme une coupure de courant. Un module d’affichage permet, lorsque le contrôleur système est relié à l’unité d’alimentation, de visualiser plusieurs informations relatives au fonctionnement de la pompe : – le mode de fonctionnement courant ; – la vitesse de rotation de la pompe ; – l’index de pulsatilité ; – le débit estimé en L/min ;
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• Figure 7. Console de commande de l’assistance bi-ventriculaire Thoratec™. D’après Combes A, Leprince P, Choussat R. Machines d’assistance circulatoire : indications, complications et perspectives d’avenir. Réanimation. 2004 ; 13 : 103-11.
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– la puissance en watts. Il existe deux modes de fonctionnement : – un mode où la vitesse de rotation de la pompe est fixe et comprise entre 6 000 et 15 000 tours/min ; – un mode “économie d’énergie” où la vitesse est établie à 8 000 tours/min, ou correspond à la vitesse fixe si celle-ci est inférieure à 8 000 tours/min. Le flux continu dispensé par le dispositif est augmenté à chaque contraction du ventricule natif, entraînant ainsi des variations de débit. Cette variation est quantifiée par l’indice de pulsatilité, une valeur sans dimension comprise entre 1 et 10. Il est déterminé en tenant compte de l’interaction entre la précharge ventriculaire, la contractilité du myocarde et le montant de l’aide fournie par le dispositif8.
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(figure 11). Chaque ventricule est constitué d’une pompe rigide en polyuréthane, divisée en deux parties, l’une destinée à recevoir l’air comprimé, l’autre le sang. L’air et le sang sont séparés par un diaphragme en polyuréthane qui, sous l’impulsion de l’air comprimé envoyé par le système pneumatique externe, bouge d’avant en arrière et permet ainsi d’éjecter le sang de son compartiment10. Le débit sanguin maximal obtenu avec le Cardiowest® est de 9,5 L/min, mais il est plus couramment utilisé pour fournir des débits allant de 5 à 7 L/min10. Le flux unidirectionnel est assuré par des valves mécaniques2. Ces deux ventricules sont rattachés, après résection des ventricules natifs et des valves auriculo-ventriculaires tricuspide et mitrale, directement aux oreillettes. Ils sont ensuite reliés à l’aorte et à l’artère pulmonaire au moyen de prothèses vasculaires. • La console permettant de contrôler le fonctionnement et de fournir l’énergie pneumatique nécessaire est extériorisée et reliée aux ventricules au moyen de deux lignes d’activation transcutanées1. Une nouvelle console portable et permettant donc la mobilité du patient a récemment été développée.
Avantages de ce système Le système HeartMate II® offre de nombreux avantages : – une grande implantabilité puisqu’un seul câble est extériorisé ; – une simplicité de gestion du matériel ; – une autonomie pour les patients grâce au système d’alimentation par batteries ; – une véritable amélioration de la qualité de vie des patients.
Avantages et inconvénients de Cardiowest® Le cœur artificiel total Cardiowest® présente l’avantage d’être un système extrêmement fiable, permettant une suppléance hémodynamique de longue durée et d’être particulièrement efficace chez les patients les plus sévères. L’inconvénient majeur rencontré avec cette machine reste le passage transcutané de câbles, avec le risque infectieux que cela comporte.
Limites et complications Toutefois, ce système présente également quelques limites. En effet, il nécessite un ventricule droit fonctionnel puisqu’il ne peut être utilisé que pour la prise en charge des dysfonctions ventriculaires gauches isolées. De plus, le passage transcutané du câble peut constituer une source de complications infectieuses non négligeable. Le dispositif HeartMate II® est commercialisé au prix de 87 565 € TTC, avec les mêmes garanties que les dispositifs pVAD mono- et bi-ventriculaire, à savoir la maintenance, la réparation et le remplacement de tous les éléments, y compris les batteries, pendant les deux années qui suivent l’implantation7. Il s’agit là aussi d’un dispositif remboursé en sus des GHS par les organismes de Sécurité sociale.
Perspectives d’avenir : le LionHeart® Parmi les améliorations possibles dans la prise en charge chirurgicale de l’insuffisance cardiaque, l’implantabilité
Aorte AP OG
OD
Cœur artificiel total Cardiowest®
Description Le cœur artificiel total Cardiowest® est constitué de deux ventricules pneumatiques pulsatiles (figure 10), d’une console de contrôle et d’un compresseur. • Les deux ventricules sont implantés en position orthotopique à la place des ventricules natifs défaillants
Lignes d’activation percuténée
• Figure 10. Cœur artificiel total CardioWest®.
Pompe Gauche
© DR
Pom mpe Droite
© Syn Cardia Systems Inc
Le cœur artificiel total Cardiowest® est un dispositif destiné aux assistances circulatoires de longue durée, en attente de transplantation. Il s’agit d’une des machines les plus efficientes puisqu’elle permet la prise en charge de patients souffrant d’une atteinte bi-ventriculaire, et ceci même en présence de défaillances viscérales sévères.
• Figure 11. Positionnement du cœur artificiel total CardioWest®. D’après Combes A, Leprince P, Choussat R. Machines d’assistance circulatoire : indications, complications et perspectives d’avenir. Réanimation. 2004 ; 13 : 103-11.
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totale est l’une des plus recherchées. En effet, éviter le passage transcutané de câble permettrait de diminuer au maximum le risque infectieux. C’est dans cette optique que le LionHeart®, une machine totalement implantable, a été développé et implanté pour la première fois en 1999 dans le cadre d’une étude de faisabilité11.
• Figure 12. DAV intracorporel totalement implantable de type LionHeart®. Vue sur un mannequin de l’ensemble du dispositif implanté. D’après Le Guyader A, Michelet S, Laskar M. Actualités Pharmaceutiques Hospitalières. 2005 ; 1 : 24-36.
Description Il s’agit d’une assistance circulatoire mono-ventriculaire gauche, pulsatile, composée de nombreux éléments (figure 12). • La pompe est implantée au niveau de la gaine du muscle grand droit gauche. Elle est reliée à l’apex ventriculaire gauche et à l’aorte ascendante respectivement par une canule de drainage et par une canule d’éjection. • Une chambre de compliance reliée à la pompe et placée au niveau de la plèvre gauche permet de compenser les variations de volume d’air liées au déplacement du système de pompe12. • La pompe est également reliée à un contrôleur, implanté au niveau de la gaine du muscle grand droit. Ce système, puisqu’implanté, est réglable par télémétrie. Il possède deux rôles12 : – un rôle de contrôle de la pompe ; – un rôle de batterie interne donnant au patient environ 40 minutes d’autonomie. • Le dernier élément implantable du LionHeart® est une bobine d’induction électromagnétique, placée dans le tissu sous-cutané au niveau du thorax et reliée au contrôleur. • Une autre bobine, placée sur la peau en regard de la première, transmet l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de la pompe (figure 13). Cette seconde bobine est, quant à elle, alimentée par batteries.
• Figure 13. DAV intracorporel totalement implantable de type LionHeart®. Vue du transmetteur d’énergie externe. D’après Le Guyader A, Michelet S, Laskar M. L’assistance circulatoire : de l’attente de récupération ou de transplantation à l’implantation définitive. Actualités Pharmaceutiques Hospitalières. 2005 ; 1 : 24-36.
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ter. Ce problème a, à l’heure actuelle, entraîné l’arrêt de l’utilisation du LionHeart®.
Conclusion Les évolutions apportées aux machines d’assistance circulatoire ces dernières décennies ont été nombreuses et ont permis d’élargir leurs indications, autorisant maintenant leur utilisation en alternative à la transplantation. Malgré tout, d’autres améliorations peuvent encore être apportées, comme, par exemple, le développement de nouvelles batteries offrant une autonomie plus longue et un poids plus léger. Des améliorations concernant les technologies mises en œuvre sont également étudiées afin de diminuer la taille et le poids des machines, d’améliorer au maximum leur longévité dans le temps et d’assurer l’absence de dysfonctionnements ou de pannes. La biocompatibilité des matériaux utilisés est aussi un domaine de recherche important afin de minimiser au maximum l’activation des cellules sanguines, ainsi que les risques hémorragiques et thrombo-emboliques associés à l’utilisation d’une machine d’assistance circulatoire. Enfin, comme cela a été décrit avec la création du LionHeart®, l’implantabilité totale reste actuellement recherchée. Toutes ces évolutions sont souhaitées dans un but principal : concevoir une machine qui sache au mieux se faire oublier du patient qui la reçoit. Anne-Laure Guiboux Interne en pharmacie, service de pharmacie
Avantages et inconvénients de LionHeart® Le passage transcutané de l’énergie électrique, l’utilisation d’une chambre de compliance et, par conséquent, l’absence de câbles extériorisés, sont les grands intérêts de cette technique. Néanmoins, ce système présentait un inconvénient majeur, à savoir le grand nombre d’éléments à implanRéférences 1. Combes A, Leprince P, Choussat R. Machines d’assistance circulatoire : indications, complications et perspectives d’avenir. Réanimation. 2004 ; 13 : 103-11. 2. Kerbaul F, Collart F, Bonnet M et al. Prise en charge périopératoire des assistances ventriculaires. Ann Fr Anesth Reanim. 2003 ; 22 : 609-28. 3. Madani H, Drissi M, Kohen M, Slaoui A. Le ballon de contre-pulsion intra-aortique, à quelles complications s’attendre ? Néphrologie et thérapeutique. 2009 ; 5 : 572-4. 4. Boughalem K, Teiger E. L’assistance circulatoire en salle de cathétérisme. Ann Cardiol Angeiol (Paris). 2007 ; 56 : 257-62.
Stéphanie Michelet Praticien hospitalier, service de pharmacie
Alexandre Le Guyader Maître de conférences des universités, praticien hospitalier, service de chirurgie thoracique et cardiovasculaire, hôpital Dupuytren, CHU de Limoges (87)
Les auteurs n’ont pas déclaré de conflit d’intérêt.
5. Fay AF, Edlinger C, Vongmany N et al. Classification et indications des dispositifs d’assistance cardiaque mécanique. ITBM RBM. 2004 ; 25 : 346-54. 6. Combes A, Leprince P, Luyt CE et al. Assistance cardiorespiratoire par extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). Réanimation. 2009 ; 18 : 420-7. 7. Journal Officiel du 29 janvier 2009, n° 0024, texte n° 69 : 1664. 8. Thunberg C, Gaitan B, Arabia F et al. Ventricular assist devices today and tomorrow. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2010 ; 24 : 656-80. 9. Thoratec Corporation, HeartMate II® left ventricular assist system (LVAS). Patient handbook.
10. Roussel JC, Sénage T, Baron O et al. CardioWest (Jarvik) total artificial heart: a single-center experience with 42 patients. Ann Thorac Surg. 2009 ; 87 : 124-30. 11. El-Banayosy A, Arusoglu L, Kizner L et al. Preliminary experience with the LionHeart left ventricular assist device in patients with end-stage heart failure. Ann Thorac Surg. 2003 ; 75 : 1469-75. 12. Leprince P, Bonnet N, Aubert S et al. Les nouveaux systèmes d’assistance circulatoire. Ann Cardiol Angeiol (Paris). 2007 ; 56 : 168-71.
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Les moyens actuels d’assistance cardiocirculatoire L’insuffisance cardiaque avancée est aujourd’hui un problème majeur de santé publique, en raison de la morbi-mortalité associée. Devant les différentes difficultés rencontrées avec la transplantation cardiaque, les machines d’assistance circulatoire ont récemment connu de nombreuses évolutions. Néanmoins, des améliorations peuvent toujours être apportées, offrant de nouvelles perspectives.
L’
insuffisance cardiaque avancée, qu’elle survienne de manière aiguë ou qu’elle constitue le stade terminal d’une insuffisance cardiaque chronique, est un véritable problème de santé publique en raison de la morbi-mortalité qui lui est associée et de son impact sur le système de soins. La transplantation cardiaque, traitement de référence de l’insuffisance cardiaque avancée, possède ses limites. En effet, l’offre de greffons cardiaques ne permet pas de répondre à l’ensemble des besoins exprimés et il ne s’agit pas d’une prise en charge adaptée aux situations aiguës. L’assistance circulatoire a été initialement développée dans le but de suppléer les ventricules et, ainsi, permettre la survie du patient, soit dans l’attente d’une récupération de la fonction myocardique, soit dans l’attente d’une transplantation. La pénurie de greffons persistant et les avancées techniques apportées aux machines en termes d’autonomie et de portabilité ont permis d’envisager l’assistance circulatoire comme une technique substitutive à la transplantation. Le choix d’une assistance circulatoire repose sur de multiples critères, de nombreuses machines ont donc été développées afin d’y répondre.
Généralités Le principe de l’assistance circulatoire est de remplacer, partiellement ou totalement, la fonction mécanique du cœur. Son objectif est de décharger le cœur, voire de le mettre totalement au repos, tout en maintenant une perfusion correcte des différents organes. Cette assistance peut être mise en œuvre dans différentes situations : de manière temporaire au cours d’une chirurgie cardiaque ou sur une plus longue durée, jusqu’à plusieurs années pour certaines machines.
Caractéristiques des machines disponibles Les nombreuses machines disponibles à l’heure actuelle peuvent être différenciées selon les critères suivants : – l’énergie avec laquelle elles fonctionnent peut être électrique ou pneumatique. L’énergie électrique permet au patient d’être beaucoup plus autonome que l’énergie pneumatique. En effet, dans ce second cas, cette énergie est fournie par un charriot produisant de l’air comprimé qui est, le plus souvent, de taille importante et doit être maintenu à proximité du patient ; – le débit peut être pulsatile ou continu. Le débit pulsatile reprend les caractéristiques physiologiques du cœur, à savoir une systole et une diastole. Il est le plus souvent corrélé à un type d’énergie pneumatique et donc à des machines volumineuses. Le débit continu, sans conséquence sur la bonne perfusion des organes, permet, quant à lui, d’avoir des machines plus miniaturisées ; – l’assistance ventriculaire peut concerner un ventricule seulement ou bien les deux ; – l’implantabilité. Ces machines peuvent être para- ou intracorporelles, les ventricules sont alors extériorisés ou implantés au maximum, sans jamais l’être totalement. En effet, même lorsque l’implantabilité est maximale, une partie de la machine reste extériorisée pour permettre son alimentation en énergie ; – la durée d’assistance peut varier de quelques jours à plusieurs années.
Indications Il existe cinq situations dans lesquelles l’assistance circulatoire est indiquée : – en attente de récupération de la fonction myocardique (bridge to recovery) ; – en temps que 1re étape avant la mise en place d’une assistance de plus longue durée (bridge to bridge) ; – en attente de transplantation (bridge to transplant) ; – en alternative à la transplantation (destination therapy) ; – en attente de choix thérapeutique (bridge to decision). • Le premier type d’indication, en attente de récupération, se retrouve le plus souvent dans des situations de défaillance cardiaque aiguë. La récupération de la fonction myocardique, bien que possible, reste cependant imprévisible. Les situations dites “en attente de récupération” les plus fréquemment rencontrées sont multiples : – myocardites, quelle qu’en soit l’étiologie (infectieuse, toxique, médicamenteuse) ; – choc cardiogénique à la phase aiguë de l’infarctus du myocarde ;
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– choc cardiogénique post-cardiotomie ; – rejets aigus ou dysfonctions primitives sévères de transplantation cardiaque ; – myocardiopathies aiguës du péri- ou du post-partum1. • Le second type d’indication, en pont vers une assistance de plus longue durée, se retrouve lorsqu’une assistance circulatoire de courte durée est mise en place pour donner à l’équipe médicale un délai de réflexion quant au devenir du patient et que la décision se porte finalement sur une assistance de plus longue durée. • Le troisième type d’indication, en attente de transplantation, concerne le plus souvent des patients au stade terminal de leur insuffisance cardiaque. Il peut s’agir de patients connus, sur liste d’attente pour une transplantation cardiaque et chez qui survient une décompensation de leur insuffisance cardiaque, ou bien de patients non connus chez qui l’insuffisance cardiaque est découverte au stade terminal. Ce type d’indication doit être posé après une absence de réponse thérapeutique correcte aux traitements inotropes et, si possible, avant la survenue d’une défaillance d’organes associée2. • La quatrième situation où l’assistance circulatoire trouve sa place est en alternative à la transplantation. Ce type d’assistance est destiné aux patients souffrant d’une insuffisance cardiaque au stade terminal et non éligibles à une transplantation. L’utilisation d’une assistance circulatoire à visée définitive constitue une approche relativement récente, envisagée lorsque les co-morbidités associées ou l’âge du patient contre-indiquent une transplantation cardiaque. • La cinquième et dernière indication est la mise en place d’une assistance circulatoire en attente d’un choix thérapeutique. Cette situation se retrouve lorsqu’aucun des choix précédents n’est clairement défini au moment de l’implantation de la machine. Il s’agit de patients chez qui une assistance cardiocirculatoire s’impose alors même que l’état du patient ne permet pas de décider du choix ultérieur du type d’assistance.
Choix du type d’assistance Le choix de la machine d’assistance circulatoire à mettre en place est une décision qui repose sur plusieurs facteurs. • La situation aiguë ou chronique. En effet, le type de machine mis en œuvre est différent selon qu’il s’agisse d’un patient en défaillance cardiaque aiguë ou d’un patient chronique. En situation aiguë, la mise en place d’une première ligne d’assistance a pour objectif de stabiliser le patient afin d’éviter une défaillance de ses organes périphériques et donc de gagner du temps afin de réfléchir à sa prise en charge ultérieure. La machine
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choisie n’est pas la même dans le cas d’un patient chronique, connu, chez qui l’implantation intervient lorsque ce patient n’a plus de qualité de vie. • L’état clinique du patient. Il s’agit d’un critère majeur à prendre en compte pour le choix du type d’assistance. Il faut évidemment tenir compte de la situation dans laquelle se trouve le patient, la machine n’étant pas la même si elle est implantée pour une amélioration de qualité de vie ou s’il s’agit d’une décision prise dans le but de disposer de temps afin de voir l’évolution clinique du malade (stabilisation d’organes, état neurologique). • Le type d’assistance nécessaire. Il peut s’agir d’une assistance uni-ventriculaire, droite ou gauche, ou bi-ventriculaire. • La durée d’assistance. Ce critère est évidemment très important car il n’existe pas de machine répondant à tous les types d’indication. Elle doit donc être choisie en fonction de la durée estimée d’utilisation, très différente selon qu’il s’agisse d’une assistance en attente de récupération (quelques jours à quelques semaines), en attente de transplantation (quelques semaines à quelques mois, ou années), ou d’une assistance en alternative à la transplantation (plusieurs années). • Le matériel disponible dans le centre hospitalier.
Stratégie thérapeutique, sélection des patients La mise en place d’une assistance circulatoire n’est pas une décision facile car l’assistance elle-même peut être à l’origine de complications avec, pour conséquences, une morbidité et une mortalité importantes2. La bonne sélection des patients et le délai d’intervention sont des facteurs déterminants pour la réussite de l’implantation de l’assistance circulatoire. En effet, il est important de ne pas prendre la décision d’implantation trop tôt, avant d’être certain que l’assistance est vraiment indispensable, ni trop tard, lorsque la machine ne pourra plus être utile. En effet, la tolérance de l’intervention chirurgicale est d’autant meilleure que le patient n’a pas développé de défaillance poly-viscérale. Après installation de ces signes de défaillance, les risques de décès précoce après implantation sont majeurs1. Cette décision prend en compte plusieurs paramètres, parmi lesquels1 : – la rapidité d’évolution de la maladie ; – les traitements précédemment instaurés ; – le caractère réversible ou non de l’atteinte ; – l’éventuel projet de transplantation cardiaque en cas d’atteinte irréversible ; – l’état clinique du patient au moment de la prise en charge ; – le risque opératoire. D’une manière générale, la décision d’implantation reposait auparavant principalement sur la persistance
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de critères hémodynamiques défavorables malgré un support inotrope positif maximal et/ou l’utilisation d’un ballon de contre-pulsion intra-aortique. Avec ces critères, cette décision intervenait souvent dans un délai trop long¸ délai au cours duquel apparaissaient des défaillances viscérales périphériques non récupérables de mauvais pronostic pour la réussite de l’assistance circulatoire. Ces critères ont donc été abandonnés au profit de nouvelles conditions de sélection : – nécessité d’augmenter les drogues inotropes (même en cas d’augmentation minime) ou d’ajouter au traitement initial une seconde drogue inotrope ; – dégradation hépatique et/ou rénale, même minime, sans variation des doses d’inotropes ; – sevrage des inotropes impossible ; – répétition des cures d’inotropes malgré un sevrage réussi. Il convient également, en plus de la présence de critères d’implantation, de noter l’absence de facteurs contreindiquant la mise en place d’une assistance circulatoire. Parmi ces derniers, on note la défaillance multi-viscérale décrite précédemment, mais aussi la présence d’infection active, de troubles de la coagulation, d’une prothèse valvulaire mécanique et l’hypertension artérielle pulmonaire irréversible (il ne s’agit pas d’une contre-indication pour les assistances définitives). Concernant la présence d’une prothèse valvulaire mécanique et donc des risques thrombo-emboliques élevés associés, il ne s’agit pas d’une contre-indication absolue puisqu’il demeure possible de substituer cette valve mécanique par une valve biologique, autorisant ainsi l’implantation d’une assistance circulatoire.
cette technique d’assistance circulatoire l’une de celles le plus fréquemment utilisées à l’heure actuelle2. Le principe de cette technique est d’assister le cœur grâce aux gonflements et dégonflements successifs d’un ballon placé dans la lumière de l’aorte thoracique descendante. Indications L’indication élective de ce dispositif est la défaillance cardiaque post-infarctus du myocarde, mais il trouve également sa place dans la prise en charge des chocs cardiogéniques d’origine ischémique, dans les sténoses du tronc commun ou encore en cas d’angor non stabilisé en attente de revascularisation médicale ou chirurgicale. Mise en place La mise en place du ballon se fait le plus souvent par voie percutanée, via l’artère fémorale commune, mais elle peut également être chirurgicale, notamment par sternotomie au niveau de l’aorte thoracique chez les patients présentant une athérosclérose sévère de l’aorte abdominale et/ ou des artères des membres inférieurs3. Quelques cas d’insertion brachiale ont aussi été rapportés4. Le ballon est positionné, sous contrôle radiologique ou contrôle par échographie transœsophagienne, dans l’aorte thoracique descendante (figure 1) ; son extrémité distale est placée deux centimètres en aval de l’artère sous-clavière gauche2. Le positionnement du ballon est très important afin de prévenir tout risque d’occlusion des trois troncs supra-aortiques lors de son gonflement.
Les grandes familles d’assistance circulatoire
Description Le principe de fonctionnement repose sur le gonflement régulier d’un ballon en silicone de forme allongée, d’un volume de 40 mL le plus souvent, par un gaz à inertie faible (hélium ou CO2) afin d’éviter une embolie gazeuse au cas où le ballon serait rompu2. Le gonflement du ballon a lieu lors de la diastole ventriculaire (figure 2), ce qui majore la pression artérielle systolique et augmente le flux sanguin destiné à la perfusion coronaire et encéphalique et donc l’oxygénation
Il existe principalement six grandes familles d’assistance circulatoire.
Ballon de contre-pulsion intra-aortique Le ballon de contre-pulsion intra-aortique est une technique d’assistance circulatoire temporaire développée à la fin des années 1960, très facile à mettre en œuvre, peu onéreuse et surtout peu traumatique. Ces différents critères font de
Ballonnet gonflé à l’hélium
Aorte descendante Le repère supérieur du ballon doit se trouver au pied de la sous-clavière gauche
• Figure 1. Positionnement du ballon de contre-pulsion intra-aortique.
L'extrémité inférieure doit se trouver au-dessus des artères rénales Artère iliaque
© Site internet du laboratoire Vytech Health
Crosse aortique
© Site internet du service de cardiologie de l’hôpital Henri Mondor
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• Figure 2. Fonctionnement du ballon de contre-pulsion intra-aortique.
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du myocarde. Juste avant la systole, le ballon subit une déflation rapide (figure 2), ce qui aide à l’éjection ventriculaire gauche et donc diminue la post-charge, permettant ainsi de réduire le travail et la consommation d’oxygène du myocarde sans majorer significativement le débit cardiaque. Cette diminution des besoins en oxygène, associée à l’amélioration de la perfusion des coronaires, permet une réduction de l’ischémie myocardique, ce qui fait de cette assistance une technique de choix dans la prise en charge des syndromes ischémiques aigus2,4,5. La durée d’utilisation de ce dispositif peut aller de quelques heures à quelques jours5. Limites Les limites résident en son inefficacité relative en cas de troubles du rythme incontrôlables et son inefficacité totale lorsque la pression artérielle est inférieure à 40 mmHg, en cas d’arrêt circulatoire ou encore en cas de défaillance bi-ventriculaire5. Ce type d’assistance est contre-indiqué en cas d’insuffisance aortique sévère, de dissection aortique ou d’atteinte cardiaque irréversible sans projet thérapeutique. La présence d’une maladie vasculaire périphérique grave ne constitue qu’une contre-indication relative. Complications Les complications les plus souvent rencontrées avec ce dispositif sont l’ischémie aiguë du membre inférieur due au détachement d’emboles distaux lors du passage du ballon dans l’aorte et la dissection de l’aorte. Les autres complications sont hémorragiques ou infectieuses. Une rupture du ballon peut également survenir, en particulier si la taille du ballon, qui doit être corrélée au poids du patient, n’est pas choisie correctement.
Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) L’extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) est un dispositif développé initialement dans un but d’assistance respiratoire pédiatrique, puis utilisé en tant que technique d’assistance circulatoire – elle est d’ailleurs maintenant retrouvée sous le nom d’extracorporeal life support (ECLS). Il s’agit d’une assistance peu traumatique, peu onéreuse, utilisée pour de courtes durées (quelques jours à quelques semaines). Indications La mise en place d’une ECMO à visée de suppléance cardiaque peut être envisagée dans deux grands types de situations : – en postopératoire immédiat d’une chirurgie cardiaque conventionnelle ou d’une transplantation cardiaque lorsque le sevrage de la circulation extracorporelle est impossible ; – en cas de choc cardiogénique réfractaire, par exemple en post-infarctus du myocarde, en cas de myocardite
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fulminante ou encore en cas d’intoxication par des substances cardiotoxiques6. Dans ce second type d’indication, l’ECMO est actuellement la technique d’assistance de première ligne6. En effet, cette technique présente des caractéristiques majeures pour être utilisée dans les situations d’urgence, si nécessaire au lit du malade, puisqu’elle permet d’obtenir rapidement et de manière peu agressive une suppléance circulatoire efficace1. Intérêts de l’ECMO L’ECMO est une technique qui présente l’énorme avantage de permettre, dans un premier temps, la stabilisation du malade et, dans un second temps, une réflexion quant à sa prise en charge ultérieure et donc une sélection plus raisonnée des malades. En effet, lorsqu’il s’agit d’un patient non connu du service, bénéficier de temps afin d’évaluer les antécédents du patient, la gravité de la pathologie, le potentiel de récupération, de détecter d’éventuelles défaillances d’organes périphériques non connues ou, enfin, de savoir si une transplantation pourra être envisagée, est très important6. Dans les suites de la prise en charge par ECMO, après le temps de réflexion autorisé par cette technique, plusieurs situations sont envisageables : – le retrait de la machine suite à une récupération du myocarde ; – le remplacement de l’ECMO par un autre système d’assistance circulatoire de longue durée ; – la transplantation cardiaque. Un autre grand intérêt de cette machine est la possibilité de la transporter afin de l’implanter en urgence dans un autre centre ne disposant pas de cette technique ; on parle d’unité mobile d’assistance circulatoire (UMAC). Faire appel à cette unité mobile permet d’assister le malade dans l’hôpital où il est pris en charge initialement avant de le transférer, dans un second temps, une fois stabilisé sous assistance, vers le centre de référence. Cela évite un transport à risque, durant lequel pourraient apparaître les défaillances multi-viscérales préjudiciables au pronostic du patient. Description L’ECMO se compose d’une pompe centrifuge d’environ 10 cm3, d’un oxygénateur à membrane, d’une ligne artérielle, d’une ligne veineuse et d’une console de commande (figure 3). Il s’agit d’une pompe rotative non occlusive et non hémolysante. Ce dispositif étant utilisé pour des assistances pouvant aller jusqu’à quelques semaines, les membranes d’oxygénation utilisées ont une durée de vie allant de 14 à 30 jours, elles sont dites “longue durée” et présentent l’avantage d’utiliser des fibres en polyméthylpenthène imperméables au plasma5. La console de
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© Maquet
• Figure 3. Matériel d’extracorporeal membrane oxygenation Rotaflow Maquet®
commande permet de régler le débit souhaité, en nombre de rotations par minute. Les lignes veineuse et artérielle servent, comme leur nom l’indique, à prélever le sang au niveau veineux avant le passage par l’oxygénateur, et à le restituer ensuite au niveau artériel. Mise en place, avantages et inconvénients Il existe deux voies d’abord pour ces lignes : canulation par voie périphérique ou par voie centrale (figure 4). Dans le cas d’une implantation par voie périphérique, la canule veineuse est introduite, le plus souvent par voie percutanée, au niveau de la veine fémo-
rale, et est ensuite montée jusque dans l’oreillette droite via la veine cave inférieure. La canule artérielle est, quant à elle, insérée jusqu’au niveau de l’aorte abdominale ou de l’artère iliaque via l’artère fémorale5. Dans le cas d’une canulation par voie centrale, les deux canules sont toujours placées au niveau de l’oreillette droite et de l’aorte, mais elles sont directement extériorisées au niveau du thorax du patient. Ces deux voies d’abord possèdent leurs avantages et inconvénients (tableau I). • En ce qui concerne l’abord périphérique, il présente l’avantage de laisser le thorax du patient vierge et de ne pas endommager le sternum. Il s’agit d’un critère très important dans le cas où une transplantation ultérieure serait envisagée. De plus, ceci permet d’éviter le risque infectieux à ce niveau. Cette technique permet également d’implanter cette machine dans l’urgence et de la retirer au lit du malade. Les principaux inconvénients rencontrés avec cette technique sont l’ischémie et/ou le mauvais drainage veineux du membre canulé, en cas d’occlusion de l’artère ou de la veine par les canules, ainsi qu’une décharge insuffisante du cœur gauche. L’ischémie du membre canulé peut être prévenue par la mise en place d’une reperfusion artérielle grâce à des canules avec shunt permettant de réinjecter du sang oxygéné en aval du point de ponction dans l’artère fémorale5. • La canulation centrale permet, quant à elle, une meilleure décharge du cœur gauche puisqu’il est possible avec cette technique, en plus de l’implantation de la canule placée au niveau de l’oreillette droite, de mettre en place une seconde canule de décharge des cavités gauches, soit de manière directe au niveau de l’apex ventriculaire gauche, soit de manière indirecte par canulation du tronc de l’artère pulmonaire ou de la veine pulmonaire6. Tableau I.
Avantages et inconvénients des différents types de canulation Avantages
Inconvénients
Canulation centrale Meilleure décharge gauche Possible en cas d’artériopathie oblitérante des membres inférieurs sévère Risque infectieux ++ : thorax non fermé, perforations du sternum Hémorragies
Complications La complication la plus fréquemment rencontrée sous ECMO est l’hémorragie au point d’insertion des canules au niveau des vaisseaux fémoraux, le plus souvent par déchirure de l’artère fémorale. Lorsque les canules sont placées par voie centrale intrathoracique, la survenue d’un saignement est également possible. Dans ces deux situations, un repositionnement chirurgical des canules en urgence est nécessaire6. © DR
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• Figure 4. ECMO : canulations centrale et périphérique. D’après Marasco SF, Lukas G, McDonald M et al. Review of ECMO (extra corporeal membrane oxygenation) support in critically ill adult patients. Heart Lung Circ 2008 ; 17 (Suppl. 4) : S41-S47.
Canulation périphérique Thorax fermé Possible en urgence Ablation possible au lit du malade Ischémie du membre canulé Mauvais drainage veineux du membre canulé Mauvaise décharge gauche Voie percutanée : vaisseaux abîmés, retrait chirurgical
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Dispositif Thoratec® pVAD
Thoratec pVAD®.
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Le dispositif d’assistance ventriculaire paracorporelle pneumatique Thoratec® pVAD (figure 5) est un système d’assistance circulatoire pulsatile entraîné par une énergie pneumatique. Il s’agit d’un ventricule artificiel extracorporel placé en dérivation de la circulation, le cœur natif étant laissé en place. • Figure 5. Indications Thoratec® pVAD peut être utilisé en assistance monoventriculaire gauche, mono-ventriculaire droite, ou biventriculaire. Ce dispositif permet une attente de récupération de la fonction myocardique mais il est le plus souvent utilisé en attente de transplantation.
Description Le système se compose d’un ventricule et de deux canules, une assistance bi-ventriculaire requiert donc l’utilisation de deux dispositifs. Le ventricule est un boîtier rigide divisé en deux compartiments : un compartiment d’environ 65 mL destiné à recevoir le sang, séparé par un diaphragme et un second compartiment dans lequel est insufflé de l’air. Lorsque ce second compartiment se retrouve rempli d’air, il comprime le compartiment sanguin et permet ainsi l’éjection sanguine. Il peut assurer un débit allant jusqu’à 7 L/min. Le système anti-reflux est assuré par la présence de deux valves mécaniques à disque2. Le ventricule extériorisé est relié à une console qui fournit l’air comprimé nécessaire à son fonctionnement. Il existe deux types de console : – les consoles fixes, très imposantes, d’un poids d’environ 231 kg, possédant une autonomie de 30 minutes ; – les consoles portables, d’un poids de 9,8 kg, et possédant une autonomie de 80 minutes. Au niveau du boîtier du ventricule se trouve un capteur électronique qui permet de détecter le niveau de remplissage
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de ce dernier. Grâce à ce capteur, deux modes de fonctionnement de la console à air comprimé sont possibles : – un mode automatique, dit “à fréquence fixe”, où l’éjection est indépendante du volume de remplissage ; – un mode full to empty où le compartiment sanguin ne se vide que lorsqu’il est entièrement rempli. Ce second mode présente l’avantage de corréler la fréquence d’éjection à l’activité du patient. En ce qui concerne les canules, il existe plusieurs manières de les connecter au flux sanguin (figure 6) : – dans le cas d’une assistance ventriculaire gauche, la canule d’admission est placée, soit au niveau de l’oreillette gauche, soit au niveau de l’apex ventriculaire gauche (ce qui permet un meilleur drainage sanguin), et le sang est réinjecté dans la seconde canule placée au niveau de l’aorte ; – dans le cas d’une assistance ventriculaire droite, la canule d’admission est placée au niveau de l’oreillette droite et la seconde canule est reliée à l’artère pulmonaire. Toutes les canules sortent par la peau au niveau du thorax et le (les) appareil(s) repose(nt) sur l’abdomen du patient. Avantages et inconvénients de ce dispositif Les avantages de ce système sont sa longévité, sa fiabilité et sa grande versatilité puisqu’il permet d’effectuer indifféremment trois types d’assistance ventriculaire2. On note également la possibilité d’une prise en charge des patients de poids extrêmes, allant de 17 à 144 kg. L’inconvénient principal de ce dispositif est la taille du compresseur (figure 7) qui, même s’il existe sous une forme portable, reste encombrant et limite la reprise d’autonomie du patient. Les autres problèmes rencontrés sont le poids des ventricules, relativement lourds à porter, et le risque infectieux dû au passage transcutané des canules. Le prix du dispositif pVAD mono-ventriculaire s’élève à 55 915 € TTC et celui du pVAD bi-ventriculaire à 89 675 € TTC. Ces prix comprennent, en plus du matériel, la maintenance, la réparation et le remplacement
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Les complications thrombo-emboliques à type d’accident vasculaire cérébral sont également fréquemment rencontrées. Les complications ischémiques au niveau du membre canulé surviennent chez 10 à 20 % des patients, malgré la mise en place d’une ligne de reperfusion artérielle6. La survenue d’épisodes infectieux est observée chez 15 à 20 % des patients ; il peut s’agir de cellulite autour du site d’implantation des canules fémorales, ou de médiastinite dans le cas d’une ECMO mise en place par voie centrale6. Des complications liées à une défaillance mécanique de la machine ne sont pas à exclure.
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• Figure 6. Exemples des différentes canulations possibles avec Ie DAV extracorporel Thoratec pVAD systemTM : – à gauche : assistance ventriculaire gauche par canulation entre I’oreillette gauche et I’aorte ; – au milieu : assistance ventriculaire droite (par I’oreillette droite et l’artère pulmonaire) et ventriculaire gauche (apex du ventricule gauche et l’aorte) ; – à droite : assistance ventriculaire droite (par l’oreillette droite et l’artère pulmonaire) et ventriculaire gauche (par I’oreillette gauche et l’aorte). D’après Le Guyader A, Michelet S, Laskar M. L’assistance circulatoire : de l’attente de récupération ou de transplantation à l’implantation définitive. Actualités Pharmaceutiques Hospitalières. 2005 ; 1 : 24-36.
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• Figure 9. Thoratec HeartMate II®.
de tous les éléments, y compris les batteries, pendant les deux années qui suivent l’implantation7. Ces dispositifs sont inscrits sur la liste des produits et prestations remboursables (LPPR) et leur coût est donc remboursé en sus des groupes homogènes de séjour (GHS) par les organismes de Sécurité sociale. Ce dispositif d’assistance ventriculaire pneumatique a également été développé sous forme intracorporelle (iVAD), où la seule partie extériorisée reste le câble permettant une connexion à la console à air comprimé (figure 8). Il autorise une plus grande autonomie du patient et un retour à domicile facilité, mais son prix est plus élevé que celui du dispositif paracorporel.
Pompe implantable axiale HeartMate II® Indications Le dispositif implantable électromécanique HeartMate II® est une assistance ventriculaire gauche utilisée pour des assistances circulatoires de longue durée, que ce soit dans le but de différer dans le temps une transplantation ou bien dans le cadre d’une alternative à la transplantation.
• Figure 8. Thoratec iVAD®.
Description Le système se compose d’une pompe axiale à débit continu, d’une unité de contrôle et d’un système d’alimentation (figure 9). • La pompe est constituée d’un rotor interne recouvert de titane et muni de lames hélicoïdales qui © Site internet de Thoratec corporation tournent autour d’un axe central. Un
moteur électrique est situé au sein de la pompe et génère un champ magnétique. Ce champ magnétique entraîne la mise en mouvement du rotor autour de l’axe central grâce à un noyau aimanté placé au sein de ce rotor. C’est ce mouvement rotatif des lames hélicoïdales qui génère le flux sanguin continu. La pompe est implantée au niveau du thorax, la canule d’admission est placée à la pointe du ventricule gauche et la canule d’éjection est reliée à l’aorte ascendante. Elle pèse environ 400 g et permet un débit allant jusqu’à 10 L/min8. Un câble électrique transcutané permet de relier la pompe à une unité de contrôle externe portée au niveau de la ceinture du patient. Cette unité permet, au moyen de sons et voyants lumineux, de s’assurer du bon fonctionnement de la pompe et de l’état de charge des batteries9. L’unité de contrôle est, quant à elle, reliée à une source d’alimentation. Cette alimentation peut être apportée soit par des batteries que le patient porte sur lui de manière adéquate le long du corps ou à la ceinture, soit par une unité d’alimentation reliée directement au secteur. Une paire de batteries offre une autonomie d’environ 4 heures. Des sacoches permettent au patient de garder sur lui 2 paires de batteries supplémentaires. De nouvelles batteries récemment commercialisées autorisent une autonomie d’au moins 10 heures. L’unité d’alimentation permet, en plus d’alimenter le système sans limitation d’autonomie puisque reliée au secteur, de recharger les batteries. Il existe également une unité d’alimentation de secours qui permet une autonomie de 12 heures et qui peut être utilisée lors de situations exceptionnelles comme une coupure de courant. Un module d’affichage permet, lorsque le contrôleur système est relié à l’unité d’alimentation, de visualiser plusieurs informations relatives au fonctionnement de la pompe : – le mode de fonctionnement courant ; – la vitesse de rotation de la pompe ; – l’index de pulsatilité ; – le débit estimé en L/min ;
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• Figure 7. Console de commande de l’assistance bi-ventriculaire Thoratec™. D’après Combes A, Leprince P, Choussat R. Machines d’assistance circulatoire : indications, complications et perspectives d’avenir. Réanimation. 2004 ; 13 : 103-11.
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– la puissance en watts. Il existe deux modes de fonctionnement : – un mode où la vitesse de rotation de la pompe est fixe et comprise entre 6 000 et 15 000 tours/min ; – un mode “économie d’énergie” où la vitesse est établie à 8 000 tours/min, ou correspond à la vitesse fixe si celle-ci est inférieure à 8 000 tours/min. Le flux continu dispensé par le dispositif est augmenté à chaque contraction du ventricule natif, entraînant ainsi des variations de débit. Cette variation est quantifiée par l’indice de pulsatilité, une valeur sans dimension comprise entre 1 et 10. Il est déterminé en tenant compte de l’interaction entre la précharge ventriculaire, la contractilité du myocarde et le montant de l’aide fournie par le dispositif8.
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(figure 11). Chaque ventricule est constitué d’une pompe rigide en polyuréthane, divisée en deux parties, l’une destinée à recevoir l’air comprimé, l’autre le sang. L’air et le sang sont séparés par un diaphragme en polyuréthane qui, sous l’impulsion de l’air comprimé envoyé par le système pneumatique externe, bouge d’avant en arrière et permet ainsi d’éjecter le sang de son compartiment10. Le débit sanguin maximal obtenu avec le Cardiowest® est de 9,5 L/min, mais il est plus couramment utilisé pour fournir des débits allant de 5 à 7 L/min10. Le flux unidirectionnel est assuré par des valves mécaniques2. Ces deux ventricules sont rattachés, après résection des ventricules natifs et des valves auriculo-ventriculaires tricuspide et mitrale, directement aux oreillettes. Ils sont ensuite reliés à l’aorte et à l’artère pulmonaire au moyen de prothèses vasculaires. • La console permettant de contrôler le fonctionnement et de fournir l’énergie pneumatique nécessaire est extériorisée et reliée aux ventricules au moyen de deux lignes d’activation transcutanées1. Une nouvelle console portable et permettant donc la mobilité du patient a récemment été développée.
Avantages de ce système Le système HeartMate II® offre de nombreux avantages : – une grande implantabilité puisqu’un seul câble est extériorisé ; – une simplicité de gestion du matériel ; – une autonomie pour les patients grâce au système d’alimentation par batteries ; – une véritable amélioration de la qualité de vie des patients.
Avantages et inconvénients de Cardiowest® Le cœur artificiel total Cardiowest® présente l’avantage d’être un système extrêmement fiable, permettant une suppléance hémodynamique de longue durée et d’être particulièrement efficace chez les patients les plus sévères. L’inconvénient majeur rencontré avec cette machine reste le passage transcutané de câbles, avec le risque infectieux que cela comporte.
Limites et complications Toutefois, ce système présente également quelques limites. En effet, il nécessite un ventricule droit fonctionnel puisqu’il ne peut être utilisé que pour la prise en charge des dysfonctions ventriculaires gauches isolées. De plus, le passage transcutané du câble peut constituer une source de complications infectieuses non négligeable. Le dispositif HeartMate II® est commercialisé au prix de 87 565 € TTC, avec les mêmes garanties que les dispositifs pVAD mono- et bi-ventriculaire, à savoir la maintenance, la réparation et le remplacement de tous les éléments, y compris les batteries, pendant les deux années qui suivent l’implantation7. Il s’agit là aussi d’un dispositif remboursé en sus des GHS par les organismes de Sécurité sociale.
Perspectives d’avenir : le LionHeart® Parmi les améliorations possibles dans la prise en charge chirurgicale de l’insuffisance cardiaque, l’implantabilité
Aorte AP OG
OD
Cœur artificiel total Cardiowest®
Description Le cœur artificiel total Cardiowest® est constitué de deux ventricules pneumatiques pulsatiles (figure 10), d’une console de contrôle et d’un compresseur. • Les deux ventricules sont implantés en position orthotopique à la place des ventricules natifs défaillants
Lignes d’activation percuténée
• Figure 10. Cœur artificiel total CardioWest®.
Pompe Gauche
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Pom mpe Droite
© Syn Cardia Systems Inc
Le cœur artificiel total Cardiowest® est un dispositif destiné aux assistances circulatoires de longue durée, en attente de transplantation. Il s’agit d’une des machines les plus efficientes puisqu’elle permet la prise en charge de patients souffrant d’une atteinte bi-ventriculaire, et ceci même en présence de défaillances viscérales sévères.
• Figure 11. Positionnement du cœur artificiel total CardioWest®. D’après Combes A, Leprince P, Choussat R. Machines d’assistance circulatoire : indications, complications et perspectives d’avenir. Réanimation. 2004 ; 13 : 103-11.
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totale est l’une des plus recherchées. En effet, éviter le passage transcutané de câble permettrait de diminuer au maximum le risque infectieux. C’est dans cette optique que le LionHeart®, une machine totalement implantable, a été développé et implanté pour la première fois en 1999 dans le cadre d’une étude de faisabilité11.
• Figure 12. DAV intracorporel totalement implantable de type LionHeart®. Vue sur un mannequin de l’ensemble du dispositif implanté. D’après Le Guyader A, Michelet S, Laskar M. Actualités Pharmaceutiques Hospitalières. 2005 ; 1 : 24-36.
Description Il s’agit d’une assistance circulatoire mono-ventriculaire gauche, pulsatile, composée de nombreux éléments (figure 12). • La pompe est implantée au niveau de la gaine du muscle grand droit gauche. Elle est reliée à l’apex ventriculaire gauche et à l’aorte ascendante respectivement par une canule de drainage et par une canule d’éjection. • Une chambre de compliance reliée à la pompe et placée au niveau de la plèvre gauche permet de compenser les variations de volume d’air liées au déplacement du système de pompe12. • La pompe est également reliée à un contrôleur, implanté au niveau de la gaine du muscle grand droit. Ce système, puisqu’implanté, est réglable par télémétrie. Il possède deux rôles12 : – un rôle de contrôle de la pompe ; – un rôle de batterie interne donnant au patient environ 40 minutes d’autonomie. • Le dernier élément implantable du LionHeart® est une bobine d’induction électromagnétique, placée dans le tissu sous-cutané au niveau du thorax et reliée au contrôleur. • Une autre bobine, placée sur la peau en regard de la première, transmet l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de la pompe (figure 13). Cette seconde bobine est, quant à elle, alimentée par batteries.
• Figure 13. DAV intracorporel totalement implantable de type LionHeart®. Vue du transmetteur d’énergie externe. D’après Le Guyader A, Michelet S, Laskar M. L’assistance circulatoire : de l’attente de récupération ou de transplantation à l’implantation définitive. Actualités Pharmaceutiques Hospitalières. 2005 ; 1 : 24-36.
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ter. Ce problème a, à l’heure actuelle, entraîné l’arrêt de l’utilisation du LionHeart®.
Conclusion Les évolutions apportées aux machines d’assistance circulatoire ces dernières décennies ont été nombreuses et ont permis d’élargir leurs indications, autorisant maintenant leur utilisation en alternative à la transplantation. Malgré tout, d’autres améliorations peuvent encore être apportées, comme, par exemple, le développement de nouvelles batteries offrant une autonomie plus longue et un poids plus léger. Des améliorations concernant les technologies mises en œuvre sont également étudiées afin de diminuer la taille et le poids des machines, d’améliorer au maximum leur longévité dans le temps et d’assurer l’absence de dysfonctionnements ou de pannes. La biocompatibilité des matériaux utilisés est aussi un domaine de recherche important afin de minimiser au maximum l’activation des cellules sanguines, ainsi que les risques hémorragiques et thrombo-emboliques associés à l’utilisation d’une machine d’assistance circulatoire. Enfin, comme cela a été décrit avec la création du LionHeart®, l’implantabilité totale reste actuellement recherchée. Toutes ces évolutions sont souhaitées dans un but principal : concevoir une machine qui sache au mieux se faire oublier du patient qui la reçoit. Anne-Laure Guiboux Interne en pharmacie, service de pharmacie
Avantages et inconvénients de LionHeart® Le passage transcutané de l’énergie électrique, l’utilisation d’une chambre de compliance et, par conséquent, l’absence de câbles extériorisés, sont les grands intérêts de cette technique. Néanmoins, ce système présentait un inconvénient majeur, à savoir le grand nombre d’éléments à implanRéférences 1. Combes A, Leprince P, Choussat R. Machines d’assistance circulatoire : indications, complications et perspectives d’avenir. Réanimation. 2004 ; 13 : 103-11. 2. Kerbaul F, Collart F, Bonnet M et al. Prise en charge périopératoire des assistances ventriculaires. Ann Fr Anesth Reanim. 2003 ; 22 : 609-28. 3. Madani H, Drissi M, Kohen M, Slaoui A. Le ballon de contre-pulsion intra-aortique, à quelles complications s’attendre ? Néphrologie et thérapeutique. 2009 ; 5 : 572-4. 4. Boughalem K, Teiger E. L’assistance circulatoire en salle de cathétérisme. Ann Cardiol Angeiol (Paris). 2007 ; 56 : 257-62.
Stéphanie Michelet Praticien hospitalier, service de pharmacie
Alexandre Le Guyader Maître de conférences des universités, praticien hospitalier, service de chirurgie thoracique et cardiovasculaire, hôpital Dupuytren, CHU de Limoges (87)
Les auteurs n’ont pas déclaré de conflit d’intérêt.
5. Fay AF, Edlinger C, Vongmany N et al. Classification et indications des dispositifs d’assistance cardiaque mécanique. ITBM RBM. 2004 ; 25 : 346-54. 6. Combes A, Leprince P, Luyt CE et al. Assistance cardiorespiratoire par extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). Réanimation. 2009 ; 18 : 420-7. 7. Journal Officiel du 29 janvier 2009, n° 0024, texte n° 69 : 1664. 8. Thunberg C, Gaitan B, Arabia F et al. Ventricular assist devices today and tomorrow. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2010 ; 24 : 656-80. 9. Thoratec Corporation, HeartMate II® left ventricular assist system (LVAS). Patient handbook.
10. Roussel JC, Sénage T, Baron O et al. CardioWest (Jarvik) total artificial heart: a single-center experience with 42 patients. Ann Thorac Surg. 2009 ; 87 : 124-30. 11. El-Banayosy A, Arusoglu L, Kizner L et al. Preliminary experience with the LionHeart left ventricular assist device in patients with end-stage heart failure. Ann Thorac Surg. 2003 ; 75 : 1469-75. 12. Leprince P, Bonnet N, Aubert S et al. Les nouveaux systèmes d’assistance circulatoire. Ann Cardiol Angeiol (Paris). 2007 ; 56 : 168-71.