Insuffisance cardiaque aiguë - L’assistance circulatoire mécanique - Des systèmes d’assistance circulatoire pour chaque situation

L’assistance circulatoire mécanique de courte et moyenne durée : les micropompes axiales Lors de la survenue d’un état de choc hémodynamique, le bénéfice de l’utilisation d’une ECMO a été largement démontré ; cependant, un certain nombre de ces chocs ne s’accompagnent pas forcément d’une défaillance ventriculaire droite ou d’une défaillance respiratoire incontrôlable. Dans ce contexte, on peut envisager le support hémodynamique du seul ventricule gauche en utilisant une micropompe axiale qui peut délivrer jusqu’à 5 l/min de débit. Le système Impella® (Abiomed, Danvers, MA) peut être implanté par voie fémorale ou par voie axillaire ; cette pompe va être placée à travers la valve aortique permettant une décharge du ventricule gauche (figure 1). La tolérance d’un tel système est le plus souvent bonne permettant un réveil et éventuellement une déambulation du patient. Figure 1. Micropompe axiale. Impella® (Abiomed). L’assistance circulatoire de longue durée   L’assistance circulatoire biventriculaire : les systèmes pneumatiques pulsatiles Lors d’une défaillance cardiaque touchant à la fois le ventricule gauche et le ventricule droit, on peut effectuer l’implantation d’un cœur artificiel total remplaçant les deux ventricules ou mettre en place un système assistant ces deux ventricules. Un des systèmes les plus utilisés et ce, depuis près de 30 ans, est le système PVAD® (Paracorporeal Ventricular Assist Device) de Thoratec (Pleasanton, Californie). Ce système est pulsatile, pneumatique et est constitué de deux ventricules reliés à une console réalisant la dépression et la compression pneumatique nécessaires au fonctionnement des ventricules. Le ventricule droit est placé au moyen de canules entre l’oreillette ou le ventricule droit et l’artère pulmonaire. Le ventricule gauche est placé entre l’apex du ventricule gauche et l’aorte (figure 2). Lorsque le patient est stabilisé, un compresseur portable d’un poids de 9 kg peut être utilisé et le patient peut retourner à domicile. Actuellement, plus de 3 000 patients ont été assistés en biventriculaire avec ce système. Une évolution de ce système est apparue en 2003 avec le système IVAD® (Implantable Ventricular Assist Device) qui est basé sur le même principe de fonctionnement, mais avec des ventricules en titane, implantables dans la paroi abdominale (figure 3). Ce système permet une meilleure tolérance du patient et facilite le retour à domicile. Les séries rapportées dans la littérature présentent généralement un taux d’environ 60-80 % de patients transplantés(1,2) et une survie des patients transplantés de plus de 80 % à 1 an. À l’heure actuelle, ce système n’est pas conçu pour effectuer des assistances de longue durée au-delà de 2 ans, même si des patients ont été assistés plus de 1 000 jours. Figure 2. Système pneumatique pulsatile paracorporel d’assistance biventriculaire. PVAD® (Thoratec). Figure 3. Système pneumatique pulsatile implantable d’assistance biventriculaire IVAD® (Thoratec).   L’assistance circulatoire biventriculaire : une évolution possible Depuis 2010, de plus en plus de publications font état de l’utilisation, avec quelques succès, de pompes électriques à flux continus centrifuges HVAD® (HeartWare, Framingham, Massachussets) (décrite dans le paragraphe suivant) pour effectuer un support hémodynamique biventriculaire(3,4). Une pompe est implantée dans chaque ventricule et dispose de son propre contrôleur et système d’alimentation en énergie rendant cette utilisation peu confortable et difficile à équilibrer. Cependant, les industriels travaillent actuellement au développement du matériel et des algorithmes permettant de piloter ces deux assistances au moyen d’un seul contrôleur. Si ces travaux aboutissent, cela entraînera un profond remaniement dans la prise en charge des atteintes biventriculaires et des défaillances isolées du cœur droit.   L’assistance circulatoire monoventriculaire gauche : les systèmes électriques continus Cette catégorie d’assistance représente l’essentiel des patients assistés actuellement ; depuis 2006, plus de 9 000 patients ont été implantés avec ce type d’assistance. Ces systèmes se répartissent en deux grandes familles : les pompes axiales et les pompes centrifuges. Ces deux systèmes sont implantés entre l’apex du ventricule gauche et l’aorte ascendante (le plus souvent) ou descendante, et fournissent un flux continu plus ou moins modulé par l’activité résiduelle du ventricule gauche. Le débit dépend de la vitesse de rotation et de l’écart de pression entre l’entrée et la sortie de la pompe. Les pompes rotatives axiales sont composées d’un rotor actionné par la force électromotrice générée par le moteur. La rotation du rotor fournit la force motrice nécessaire pour propulser le sang dans l’axe de la pompe (figure 4). On retrouve, entre autres, dans cette catégorie, le HeartMate II® de Thoratec et le Jarvick 2000® de Jarvik Heart. Les pompes centrifuges sont composées d’une roue à aubes qui tourne en lévitation magnétique et qui propulse le sang du centre de la pompe vers l’extérieur. Elles ont l’avantage théorique de ne présenter aucune zone de frottement mécanique. On retrouve principalement le HVAD® de HeartWare (figure 5). Figure 4. Pompe électrique axiale à flux continu d’assistance ventriculaire gauche. HeartMate II® (Thoratec). Figure 5. Pompe électrique centrifuge à flux continu d’assistance ventriculaire gauche HVAD® (HeartWare). Ces systèmes disposent d’une autonomie de batteries d’environ 6 heures ; ils sont silencieux, sans vibration, ce qui permet d’obtenir une très bonne qualité de vie pour ces patients. Ces pompes sont utilisées soit en attente d’une transplantation soit en implantation définitive pour les patients non transplantables. Les résultats sont excellents avec pour le HeartMateII® une survie actuarielle à 1 an de 85 % pour les patients sous pompe en attente de transplantation et de 68 % pour les patients en implantation définitive(5).   L’évolution probable durant les années 2012-2014   Actuellement, le point faible des systèmes d’assistance circulatoire est la présence d’un câble d’alimentation qui traverse la peau, d’où la nécessité de soins infirmiers réguliers et un risque d’infection non négligeable. L’apparition de systèmes de transmission d’énergie à distance, sans contact physique (jusqu’à 60 W à 2 mètres de distance)(6) permet d’envisager l’alimentation et la recharge de pompes d’assistance circulatoire sans liaison physique entre le patient et la source d’énergie. Par ailleurs, une course à la miniaturisation des systèmes est engagée et devrait déboucher dans les deux prochaines années sur l’apparition de nouvelles pompes implantables au niveau de l’apex du ventricule gauche ou droit, de l’aorte, de l’artère pulmonaire ou de l’artère sous-clavière. Ces différentes évolutions ou révolutions technologiques permettent d’envisager pour les années à venir, une nette augmentation de l’utilisation des systèmes d’assistance circulatoire mécanique pour la prise en charge de l’insuffisance cardiaque avancée. Ces systèmes deviendront alors une vraie alternative de longue durée à la transplantation.