Les indications des assistances ventriculaires

Dans les pays occidentaux industrialisés, on estime que la prévalence globale de l’insuffisance cardiaque cliniquement documentée est comprise entre 3 et 20 cas pour 1 000 habitants. Le taux excède toutefois 100 cas pour 1 000 parmi les sujets âgés de 65 ans ou plus. La prévalence globale de l’insuffisance cardiaque dans les pays occidentaux est en augmentation constante en raison à la fois de l’accroissement de la survie après un infarctus myocardique aigu et de l’allongement de l’espérance de vie.  L’insuffisance cardiaque terminale (ICT), encore appelée insuffisance cardiaque stade IV ou D, est définie par une dysfonction ventriculaire gauche majeure et irréversible ainsi que des symptômes classe III/IV NYHA (dyspnée, œdème aigu du poumon, ascite, voire choc cardiogénique) réfractaires au traitement médical. Elle représenterait 2 à 5% des insuffisances cardiaques globales. La mortalité à 1 an est supérieure à 50% chez les patients en ICT et à 80% en cas de choc cardiogénique.  Les patients en ICT doivent bénéficier d’un traitement médical (diurétiques et inotropes positifs en phase de décompensation, puis inhibiteurs de l’enzyme de conversion [IEC] ou antagonistes des récepteurs de l’angiotensine II [ARA II], bêtabloquants, antialdostérone à distance) et peuvent bénéficier d’un stimulateur cardiaque multisite en cas d’asynchronisme cardiaque.  Si les symptômes persistent et en l’absence de contre-indication, le traitement de choix est la transplantation cardiaque (TC). La principale limite de la TC est la pénurie de greffons. Ainsi 10 à 20% des patients en attente d’une greffe cardiaque décèdent chaque année. De plus, le nombre d’insuffisances cardiaques augmente contrairement au nombre de greffons. Le développement de machines totalement implantables ou assistance ventriculaire devient indispensable et permet de pallier en partie la pénurie de greffons cardiaques.   Les assistances ventriculaires    L’assistance ventriculaire est une assistance mécanique qui permet de pallier le cœur défaillant.  Les classifications de l’assistance ventriculaire sont nombreuses et parfois complexes, pouvant rendre la compréhension difficile.  Les assistances ventriculaires peuvent être définies par le type de ventricule assisté (ventricule gauche ou ventricule droit), leur caractère uni- et biventriculaire, leur situation (extra- ou paracorporelle), le type de flux (pulsatile ou continu) et leurs « indications » transitoires ou à plus long terme.    Généralités Avant d’aller plus en avant, il est nécessaire d’expliquer la différence entre une assistance circulatoire et un cœur artificiel total.    • Une assistance circulatoire est implantée en parallèle du cœur, donc, par définition, le cœur natif est laissé en place. Il s’agit le plus souvent d’une assistance ventriculaire gauche : dans ce cas, le sang des cavités cardiaques gauches (souvent du ventricule gauche) est dérivé dans une pompe par l’intermédiaire d’une canule (« Inflow » cannula). Le sang est réinjecté dans l’aorte par une autre canule (« Outflow » cannula). Dans le cas d’une assistance ventriculaire droite, le sang provenant des cavités cardiaques droites (souvent de l’oreillette droite) est dérivé dans une pompe et réinjecté dans l’artère pulmonaire. Il est possible d’utiliser simultanément les deux configurations pour réaliser une assistance biventriculaire.  Les pompes peuvent être placées à l’extérieur du corps, et on parle alors d’assistance paracorporelle. Lorsque qu’elles sont placées à l’intérieur, on parle de système implantable. • Le cœur artificiel est placé en série sur la circulation. Le cœur natif est alors réséqué et les 2 ventricules artificiels sont placés entre l’oreillette droite et l’artère pulmonaire à droite et entre l’oreillette gauche et l’aorte.  En comparaison des systèmes d’assistance circulatoire, le cœur artificiel a pour avantage d’éliminer certains problèmes inhérents à la conservation du cœur natif : troubles du rythme, formation de caillots, dysfonctions valvulaires. En revanche, en cas de panne, les assistances circulatoires ont pour avantage le fait que le cœur natif peut prendre le relais pour assurer la survie du patient, ce qui n’est pas le cas avec le cœur artificiel total dont le fonctionnement doit être infaillible.    Les assistances ventriculaires en fonction du type  de fonctionnement On distingue deux types de fonctionnement : pulsatile et continu. Les assistances circulatoires mécaniques à débit pulsatile  Le sang entre par une canule et remplit une chambre. Une pression pneumatique ou électrique collabe la chambre qui réinjecte le sang dans la circulation systémique via une canule d’éjection.  Cette assistance peut être gauche, droite ou biventriculaire. Les assistances circulatoires mécaniques à débit pulsatile reproduisent fidèlement le fonctionnement du cœur et permettent d’assurer un débit sanguin pulsé similaire à la circulation naturelle. Les patients assistés par ce genre d’assistance ont un pouls palpable et une pression artérielle mesurable générés par le débit de la pompe.  L’inconvénient tient au fait que ces pompes sont activées par une énergie pneumatique et doivent donc être connectées à des consoles imposantes. De plus, elles présentent certains inconvénients inhérents à leurs caractéristiques physiques et à leur mode de fonctionnement (volumineuses, présence de valves, faible rendement énergétique, bruit), exposant les patients à une incidence élevée de complications, notamment thromboemboliques. Les assistances circulatoires mécaniques à débit continu  Ce sont des assistances plus récentes actionnées par des turbo-pompes. Un système de turbine à flux axial ou centrifuge propulse le sang continuellement dans la circulation générale. Ces pompes, qui génèrent un flux continu, non pulsatile, sont quasiment silencieuses et ne comportent pas de valves. Les autres avantages de ces dispositifs sont leur petite taille, leur situation intracorporelle et leur meilleur rendement énergétique. Elles sont toutes utilisées en assistance monoventriculaire gauche, entre la pointe du ventricule gauche et l’aorte.  Les patients assistés n’ont pas de pouls palpable et une pression non mesurable par les brassards automatiques.   Les systèmes d’assistance ventriculaire les plus utilisés L’ExtraCorporeal Life Support ou ECLS  Il s’agit d’une pompe à débit continu le plus souvent utilisée comme assistance périphérique, qui permet de décharger partiellement ou totalement le cœur.   Nous ne parlerons ici que de l’ECLS veino-artérielle. En effet, le même système d’assistance peut être utilisé en veino-veineux, notamment dans les défaillances pulmonaires et est plutôt appelé ECMO ou ExtraCorporeal Membrane Oxygenation. Dans la pratique clinique courante, le terme d’ECMO est souvent utilisé pour désigner l’ECLS veino-artérielle.  L’ECLS est une circulation extracorporelle. Une canule implantée dans l’oreillette droite draine le sang veineux qui est oxygéné à travers un oxygénateur de membrane. Il est réinjecté dans l’aorte à un débit fonction du type d’ECLS. Deux types d’ECLS sont utilisés selon la position des canules : les ECLS périphériques et les ECLS centrales.  Dans l’ECLS périphérique, la voie d’abord est fémorale : la canule veineuse est implantée dans l’oreillette droite via la veine fémorale et la canule artérielle dans l’aorte via l’artère fémorale. Les canules, dont la taille varie entre 17 et 19F pour la canule artérielle et 21 et 23F pour la canule veineuse, peuvent être implantées par abord chirurgical ou par voie percutanée selon la méthode de Seldinger. Une canule de réinjection au niveau de l’artère fémorale superficielle permet d’éviter l’ischémie aiguë de jambe. L’ECLS périphérique assure un débit entre 3 et 5 l/min. Elle est la technique de choix dans les situations d’urgence extrême.  Dans l’ECLS centrale, la voie d’abord des canules est thoracique, la canule veineuse est implantée dans l’oreillette droite via la veine cave inférieure et la canule artérielle est implantée dans l’aorte ascendante. Le diamètre des canules est plus important : 32F pour la canule veineuse et 19F pour la canule artérielle.   Cet abord permet l’adjonction d’une canule de décharge dans l’oreillette gauche ou le tronc de l’artère pulmonaire en cas d’œdème aigu du poumon. L’ECLS centrale assure un débit entre 4 et 6 l/min. L’assistance ventriculaire gauche de type HeartMate II® (figure 1) Il s’agit d’une assistance intracorporelle à débit continu utilisée uniquement en monoventriculaire gauche. Cette assistance est devenue le « gold standard » (est utilisée en première intention) dans les assistances au long cours. Figure 1.   L’assistance ventriculaire gauche de type HeartWare® (figure 2) Cette assistance est intracorporelle à débit continu, mono-ventriculaire gauche. Son utilisation est en augmentation constante.  Quelques cas dans la littérature rapportent l’utilisation du système d’assistance monoventriculaire gauche à débit continu HeartWare® comme assistance biventriculaire avec des résultats comparables (figure 3).  Figure 2. Figure 3.   Depuis juin 2010 a débuté l’étude ENDURANCE, une étude approuvée par la FDA, contrôlée multicentrique. Le nombre de patients à enrôler est de 450 dans 50 hôpitaux aux Etats-Unis. Son objectif sera d’évaluer l’utilisation de Heart-Ware® en destination therapy chez les patients réfractaires au traitement médical, non éligibles à la transplantation cardiaque. L’assistance biventriculaire de type Thoratec® (figure 4) Il s’agit d’une assistance circulatoire pneumatique paracorporelle. L’intérêt de ce système réside dans le fait qu’il peut être utilisé en assistance monoventriculaire gauche ou droite ou en assistance biventriculaire. Il constitue actuellement le traitement de première intention des défaillances biventriculaires. La compagnie Thoratec a développé une version implantable de son ventricule pneumatique : l’I-VAD® (Implantable Ventricular Assist Device) .    Figure 4. Le cœur artificiel total CardioWest® (figure 5) Le cœur artificiel total est implanté directement dans la cavité thoracique. Des collerettes synthétiques sont suturées au niveau des oreillettes et des tubes synthétiques au niveau de l’aorte et de l’artère pulmonaire. Les orifices de chaque ventricule seront emboîtés dans ces structures. Les ventricules sont activés par une énergie pneumatique. Compte tenu de sa connexion directe au cœur, le cœur artificiel présente une vraie supériorité hémodynamique par rapport aux assistances circulatoires. Comme avec tout système pneumatique, l’autonomie du patient est limitée par la taille de la console d’activation du système. Il est réservé aux infarctus massifs du VG en raison de la fragilité de la paroi ventriculaire, aux CIV massives, aux patients ayant subi plusieurs interventions chirurgicales cardiaques, ayant une prothèse mécanique aortique, aux grandes défaillances biventriculaires.  Les principales limites sont les complications qui peuvent survenir : hémorragies, accidents emboliques, infection et dysfonction de matériel. Ces complications diminuent avec l’amélioration de la technologie industrielle.  Figure 5. Les indications de l’assistance ventriculaire   Particularités et indications de l’ECLS L’ECLS est l’assistance circulatoire qui peut être proposée en urgence chez les patients instables en choc cardiogénique réfractaire, en attendant une stabilisation pour un éventuel bridge vers une TC en super-urgence ou une assistance ventriculaire, une récupération ou une décision en cas d’arrêt cardiaque, par exemple.   Certains critères pour lesquels la mise en place d’une assistance circulatoire doit être discutée ont été proposés. Ils sont définis par des critères hémodynamiques associant une pression artérielle systémique inférieure à 90 mmHg, des pressions de remplissage élevées, un index cardiaque bas inférieur à 2l.min.m-2 et une diurèse inférieure à 30 ml/h ou une anurie malgré l’utilisation optimale d’inotropes (deux inotropes) et/ou d’un ballon de contre-pulsion intra-aortique. Toutefois, il est de plus en plus admis que la mise en place d’une assistance circulatoire doit précéder l’installation de ces critères, notamment l’apparition de défaillances au niveau des autres organes (foie et rein). Elle doit être discutée dès lors que l’état de choc cardiogénique pris en charge de manière optimale nécessite des doses croissantes d’inotropes sans réelle amélioration.  Les assistances ventriculaires peuvent être proposées dans 4 indications usuelles. • Tout d’abord l’assistance ventriculaire peut être proposée en attente d’une TC chez les patients trop graves pour subir une TC (Bridge to transplantation BTT) .    Actuellement, il est réalisé en France environ 350 transplantations cardiaques par an pour un nombre de nouveaux inscrits d’un peu plus de 400. Il y a donc inadéquation entre le nombre de receveurs potentiels et le nombre de donneurs. Cette utilisation des assistances circulatoires en attente de transplantation constitue, aujourd’hui encore, l’essentiel des indications. • Un deuxième groupe d’indications est l’attente de récupération myocardique chez les patients en choc cardiogénique secondaire à une cause réversible (Bridge to recovery BTR). Il s’agit des myocardites aiguës, des cardiopathies du post-partum, des cardiopathies toxiques et des infarctus graves du myocarde. • Le troisième groupe de patients correspond à la thérapie définitive ou  « destination therapy ». Il s’agit d’utiliser l’assistance circulatoire comme traitement à part entière, définitif. Les patients potentiellement candidats à ce type de stratégie sont ceux qui présentent une contre-indication à la transplantation et un groupe plus important correspondant aux patients de plus de 65 ans qui sont actuellement récusés pour la transplantation. Une étude clinique a marqué un tournant dans le concept d’implantation definitive : l’étude REMATCH. Celle-ci était, en effet, la première étude randomisée comparant le traitement médical à l’assistance circulatoire définitive (destination therapy), chez des patients ayant une contre-indication à la transplantation. Le système utilisé était l’assistance électrique implantable monoventriculaire gauche HeartMate®. Si le bénéfice de l’assistance circulatoire dans cette étude était significatif et bien supérieur à ce qui peut être observé dans la plupart des études portant sur les médicaments (réduction de 48% du risque de décès la première année), la survie à 2 ans n’était que de 23% (contre 8% dans le groupe de patients traités médicalement). Ce résultat n’est pas suffisant pour que le concept d’assistance circulatoire définitive devienne un traitement chirurgical de routine.   Toutefois, dans cette étude, plusieurs points peuvent être discutés : tout d’abord, 17% des causes de décès étaient liées à une dysfonction de la pompe, ce qui montre à quel point il est important d’améliorer la fiabilité de ces systèmes. Une grande cause de décès était constituée par les accidents vasculaires cérébraux (10%). Cela est un point important car le seul traitement anticoagulant utilisé chez ces patients était l’aspirine. Actuellement, les patients ayant une assistance ventriculaire reçoivent un traitement anticoagulant. • Enfin, il faut noter que parfois la distinction n’est pas claire pour des raisons médicales ou sociales; on parle de « bridge to decision » (BTD). Il s’agit des patients qui, par exemple, ont initialement une contre-indication à la TC comme l’hypertension artérielle pulmonaire qui régresse sous assistance et thérapeutique et qui peuvent alors bénéficier d’une TC. Ainsi 17% des DT peuvent bénéficier d’une TC (« deviennent » BTT).   Des indications qui varient en fonction des pays : l’exemple allemand    En cas de persistance des signes d’insuffisance cardiaque malgré un traitement optimal, les sociétés savantes recommandent deux «thérapeutiques exceptionnelles » : la transplantation cardiaque ou l’assistance cardiaque.  La transplantation cardiaque non seulement améliore la qualité de vie, mais permet d’obtenir une survie à 1 an supérieure à 70%. Ses limites sont nombreuses. La principale est la pénurie de greffons : 10% à 20% des patients en attente d’une TC décèdent chaque année. La TC est réservée à une population très sélectionnée de patients et possède de nombreuses contre-indications dont l’âge > 65 ans et l’hypertension artérielle pulmonaire irréversible.  Ainsi l’assistance ventriculaire peut être une alternative à la TC. Les études montrent qu’elle améliore les symptômes, la qualité de vie et la survie des malades en ICT. Dans le cas d’une assistance monoventriculaire gauche, la survie à 1 an est comparable à celle de la TC (pouvant atteindre 70%). Ainsi, en Allemagne, l’assistance ventriculaire est proposée en première intention. En effet, la pénurie de greffons est telle que le délai de TC en super-urgence est supérieur à 3 mois (alors qu’il est de 2 fois 48 heures en France). Ainsi en cas d’insuffisance cardiaque stade IV réfractaire ou de choc cardiogénique, le patient bénéficie d’une assistance mécanique circulatoire. En cas de complication sous assistance (notamment thromboembolique ou infectieuse), le patient est inscrit en super-urgence s’il ne présente pas de contre-indication à la transplantation cardiaque. A Bad Oeynhausen (Allemagne), grand centre de chirurgie cardiaque (où sont réalisées 15 CEC par jour), 120 patients ont bénéficié d’une assistance ventriculaire en 2009 et 60 patients ont été transplantés. Parmi les 60 transplantés, 30 étaient assistés. Comparativement à un grand centre parisien (la Pitié-Salpêtrière), 120 transplantations ont été réalisées contre moins de 30 assistances ventriculaires gauches.  Aux Etats-Unis, l’étude de Milano en 2006 rapporte qu’environ 100 000 patients parmi les 5 millions d’Américains ayant une insuffisance cardiaque seraient réfractaires aux thérapies standards. Ces patients en insuffisance cardiaque terminale seraient potentiellement candidats à l’implantation puisqu’en situation d’insuffisance cardiaque non contrôlée par le traitement optimal. En appliquant ce taux à la population française d’insuffisants cardiaques, l’estimation du nombre de nouveaux patients susceptibles d’être implantés d’une assistance ventriculaire gauche serait comprise entre 600 et 1 800 cas par an...    Ce qu’il faut retenir     L’assistance ventriculaire est devenue une alternative à la transplantation cardiaque (TC). Elle améliore les symptômes, la qualité de vie et la survie des malades en ICT. Dans le cas d’une assistance monoventriculaire gauche, la survie à 1 an est comparable à la TC (pouvant atteindre 70%).  L’implantation d’une assistance ventriculaire doit être envisagée avant l’apparition d’une défaillance multiviscérale sinon il faut envisager une assistance circulatoire type ExtraCorporeal Life Support (ECLS).    Les assistances ventriculaires sont actuellement proposées dans 4 indications usuelles :   - En attente d’une TC chez les patients trop graves pour subir une TC (Bridge to transplantation BTT).  - En attente de récupération myocardique chez les patients en choc cardiogénique secondaire à une cause réversible (Bridge to recovery BTR).  - Dans la thérapie définitive ou la « destination therapy»  - Et comme traitement à part entière, définitif. Les patients potentiellement candidats à ce type de stratégie sont ceux qui présentent une contre-indication à la transplantation et un groupe plus important de patients correspondant aux patients de plus de 65 ans qui sont actuellement récusés pour la transplantation. Enfin, il faut noter que parfois, la distinction n’est pas claire pour des raisons médicales ou sociales ; on parle de « bridge to decision » (BTD).