Soutenance mémoire
ECMO
En extrême urgence, devant un choc cardiogénique, il est possible d’implanter une assistance circulatoire extracorporelle (ECLS, aussi appelée ECMO) en utilisant un circuit de circulation extra corporelle hépariné en dérivation veino-artérielle [15] (Figure 1). C’est une technique d’assistance à la fois circulatoire et respiratoire. Devant une instabilité hémodynamique réfractaire au traitement médical optimal, ce type d’assistance peut être proposé en urgence du fait de sa rapidité de mise en œuvre. Les progrès techniques réalisés au cours de la dernière décennie (canules, pompe, oxygénateur à membrane) ont permis un renouveau dans l’utilisation de cette technologie du fait d’une diminution des complications et d’une augmentation de la durée de vie des circuits. Cependant, il ne s’agit que d’une assistance de courte durée permettant une stabilisation initiale de l’état hémodynamique et ensuite d’envisager soit la récupération d’une fonction cardiaque, soit l’évolution vers une assistance de plus longue durée ou une transplantation cardiaque. Les indications des ECMO veino-artérielles sont donc le choc cardiogénique réfractaire, l’arrêt cardiaque réfractaire, le choc cardiogénique post chirurgie cardiaque [20].
Impella
Des pompes axiales intra-vasculaires comme les pompes axiales rotatives Impella® sont positionnées à travers la valve aortique pour fournir une assistance ventriculaire gauche trans valvulaire en éjectant le sang aspiré dans le ventricule gauche vers l’aorte. Plusieurs versions sont disponibles, nous allons en voir trois. L’Impella 2.5® peut générer un débit de 2.5 L/min et peut être insérée par voie percutanée. L’Impella CP® permet de générer un débit entre 3.3-3.5 l/min.
L’Impella 5.0® permet de délivrer jusqu’à 5,0 L/minde débit mais nécessite un abord chirurgical de l’artère fémorale ou axillaire [27] (Figure 3 et 4). Plusieurs études ont démontré que ce type d’assistance est sûr et efficace hémodynamiquement dans le cadre des états de choc cardiogénique [28], plus spécifiquement dans le cadre des états de choc compliquant les infarctus du myocarde avec défaillance ventriculaire gauche isolée [14]. Une autre étude a montré une amélioration hémodynamique significative lors de l’implantation d’une Impella 2.5® comparé aux patients qui ont bénéficié d’un ballon de contre pulsion intra aortique dans le cadre de l’état de choc cardiogénique. Par contre la mortalité à 30 jours était la même dans les deux groupes [29]. Assistance circulatoire de courte durée des défaillances cardiaques réfractaires Mais dans cette étude les patients étaient implantés avec une Impella 2.5® ne permettant qu’un débit de 2.5 l/min. Dans notre étude, sur les 41 Impella® implantées durant la période de recrutement : 31 étaient des Impella 5.0® permettant un débit cardiaque de 4.5-5.0 l/min, et 10patients ont été implantés d’une Impella CP® permettant un débit entre 3.3-3.5 l/min. L’Impella CP® est plus rapidement implantée que l’Impella 5.0® qui nécessite une voie d’abord chirurgicale.
Pour les 30 patients inclus ayant bénéficié d’un Impella® dans notre étude, 4 ont bénéficié exclusivement d’une pompe Impella® comme assistance à la phase aigüe et 26 ont bénéficié d’une association d’assistance (4 ont bénéficié de l’implantation dans le même temps d’une ECMO V/A et d’une Impella®, la plus grande partie (18 patients), ont bénéficié des deux types d’assistance de façon concomitante mais avec une période préalable de mono assistance et pour quatre patients, l’implantation de l’Impella® s’est faite en relais de l’ECMO V/A).
L’échocardiographie par voie trans-thoracique et trans-oesophagienne est un outil indispensable en particulier pour la pose et le contrôle du positionnement adapté de ce type d’assistance (Figure 5).
Assistances de « longue durée »
Passé le cap aigu et en l’absence de récupération myocardique, la stratégie peut être l’implantation de machines d’assistance mécanique de longue durée.
En ce qui concerne l’insuffisance cardiaque avancée, la transplantation cardiaque qui est l’option idéale, a ses limites du fait de la pénurie de greffon. Des données récentes montrent un gain de survie des patients porteurs d’une assistance ventriculaire sur liste d’attente de greffe [33].
Ainsi, une des indications de l’assistance ventriculaire de longue durée est une approche à court terme dans l’attente d’une transplantation « bridge to transplantation » [34]. Initialement développé dans une optique à moyen terme, les assistances de longue durée sont actuellement utilisées sur du plus long terme comme une alternative à la transplantation « destination therapy ».
Les taux de survie actuelle à 2-3 ans chez des patients sélectionnés sont excellents et comparables à la survie après transplantation cardiaque [35]. Les indications d’implantation de tels dispositifs sont clairement établies dans l’insuffisance cardiaque chronique (Recommandation de classe IIa, Figure 6)mais restent à mieux définir dans l’insuffisance cardiaque aiguë.
Ventricules implantables électriques
Il s’agit le plus souvent d’assistances monoventriculaires gauches. Un turbine axiale électrique propulse le sang en continu et transforme ainsi l’énergie électrique en énergie mécanique. La canule d’admission est implantée à la pointe du ventricule gauche et le tube d’éjection est suturé en termino-latéral sur l’aorte ascendante. La pompe est implantée dans une Assistance circulatoire de courte durée des défaillances cardiaques réfractaires poche créée dans la gaine du muscle grand droit gauche de l’abdomen. Le câble électrique transcutané permet de relier la pompe au contrôleuret aux batteries. Le système implanté chez nos patients candidats était le HeartMate II™ (Figure 7). Le caractère implantable des assistancesélectriques constitue un avantage majeur. Ces systèmes laissent en effet une excellente autonomie aux patients qui peuvent rentrer à domicile et même pour certains reprendre une activité professionnelle. Cependant, leur utilisation est réservée aux patients ayant une dysfonction ventriculaire gauche isolée. De plus, la poche d’implantation de la pompe est une source de complications locales, hémorragiques ou septiques non négligeables. Il en est de même pour la ligne électrique et sa sortie cutanée. Le HeartWare™ est un dispositif d’assistance circulatoire mécanique à débit continu électrique intracorporel mono-ventriculaire gauche dont le mécanisme est très proche de celui du HeartMate II™. Environ 30 000 machines de ce type ont été implantées dans le monde à l’heure actuelle (20 000 HeartMate II™ et 10 000 HeartWare™).
Ventricules pneumatiques hétérotopiques
Il s’agit de systèmes d’assistance pulsatiles entrainés par une énergie pneumatique, les ventricules artificiels étant placés en dérivation sur la circulation et le cœur natif laissé en place. Ils peuvent être utilisés en assistance monoventriculaire gauche, monoventriculaire droite ou biventriculaire. Le système le plus utilisé (celui utilisé pour les patients de notre étude) a été, chez l’adulte, le Thoratec PVAD™ (ParaVentricular Assisting Device) (Figure 8), dont la commercialisation va disparaître cette année. Le système est relié à un compresseur et à une console de commande.
Ces systèmes pneumatiques comportent une canule d’admission insérée dans les cavités cardiaques droites et/ou gauches, le plus souvent ventriculaires. La canule d’éjection est constituée d’un tube de dacron anastomosé en terminolatéral sur l’artère pulmonaire et/ou l’aorte ascendante. Les canules ont un trajet percutané et sont connectées aux ventricules artificiels placés à l’extérieur du corps. L’implantation peut être réalisée à cœur battant en utilisant une circulation extracorporelle de soutien et de décharge hémodynamique au moment de l’implantation des canules ventriculaires. Cette technique à l’avantage de ne pas entraîner d’ischémie myocardique.
Rationnel de l’étude
Les innovations technologiques et l’évolution continue des systèmes d’assistance circulatoire ont certes simplifié l’usage des dispositifs d’assistance de courte durée, néanmoins ces assistances et la prise en charge de ces patients nécessitent une expertise et une prise en charge sur-spécialisée. En outre, le succès de ces techniques repose à la fois sur la bonne indication, la technique d’implantation, la surveillance adaptée et la prise en charge spécialisée du patient (sevrage, recours à la transplantation/assistance ventriculaire lourde). Par ailleurs, le recours à ces techniques d’assistance n’est pas dénué de risque. De nombreuses complications (hémorragiques, ischémiques, ischémie-reperfusion digestive, infectieuses…) émaillent la prise en charge de ces patients et engagent leur pronostic vital.
Le bénéfice de cette technique d’exception n’est pas démontré dans toutes les situations.
Ainsi, en cas d’arrêt cardiaque extra-hospitalier réfractaire, les résultats sont actuellement encore décevants (survie entre 0 et 15 %), remettant en cause l’indication d’assistance circulatoire chez un grand nombre de ces patients [37]. Trois études publiées entre 2008 et 2011 incluant 110 patients ayant présenté un ACC extra-hospitalier et pour quiune assistance de courte durée a été mise en place retrouve une survie de 4.4 % (6 patients) en dépit de critères d’inclusion stricts [38].
De plus, la diffusion plus large de ces techniques pose la difficile question d’une augmentation des dépenses de santé et du rapport coût-efficacité. Il est donc impératif d’intégrer le recours et l’accès à ces thérapeutiques dans la réflexion. Le projet thérapeutique (assistance de longue durée, transplantation, sevrage envisagé) et le pronostic doivent impérativement être intégrés dans la discussion [17].
En l’absence de réels consensus sur les critères d’indications, le recours à une assistance circulatoire de courte durée repose sur un faisceau d’arguments cliniques (terrain, hémodynamique, âge…), biologiques et échocardiographiques, et fait l’objet d’une discussion pluridisciplinaire (réanimateurs, chirurgiens, cardiologues). La conduite d’une assistance temporaire impose une réflexion quotidienne multidisciplinaire associant chirurgiens thoraciques et cardiovasculaires, anesthésistes réanimateurs, cardiologues, perfusionnistes et personnels paramédicaux en charge de ces patients [17].
La survie de ces patients en choc cardiogénique ou après ACC récupéré sous assistance de courte durée reste faible. Ainsi, les infarctus du myocarde et les myocardiopathies dilatées en choc cardiogénique et le choc cardiogénique en post opératoire de chirurgie cardiaque ont un taux de survie entre 40 et 50 % malgré l’assistance circulatoire [39]. Une étude parue en juin 2017 retrouvait une survie de 25,8 % pour les patients implantés sous massage cardiaque externe (en arrêt cardio-circulatoire), comparé à une survie de43 % pour les patients implantés en état de choc ne présentant pas d’arrêt cardio circulatoire [40].
A notre connaissance, dans la littérature il n’existe pas à ce jour de données sur la meilleure stratégie à adopter après la mise en place d’une assistance circulatoire de courte durée dans ces situations. Le but de notre étude est d’analyser si une des stratégies parmi : sevrage de l’assistance aiguë, bridge pour une assistance de longue durée ou transplantation dans un premier temps, améliorerait la survie de ces patients et de définir pour chaque typologie de patient, l’attitude thérapeutique la plus adaptée.
Type d’étude et population
Il s’agit d’une étude rétrospective, observationnelle, monocentrique réalisée à partir de la base de données prospective du service de chirurgie cardiaque du CHU de Rouen dans laquelle sont répertoriées toutes les assistances aiguës implantées dans le centre que ce soit sur le centre ou via l’unité mobile d’assistance circulatoire (UMAC).
Entre janvier 2010 et décembre 2016, 320 poses d’assistance de courte durée pour état de choc cardiogénique ou ACC réfractaire ont été effectuées au CHU de Rouen (Figure 10).
L’évolution rapide de ces techniques nous a fait étudier la cohorte la plus récente.
Collecte et analyse des données
Dans le service de chirurgie cardiaque du CHU de Rouen sont tenues des bases de données prospectives dans lesquelles sont répertoriées toutes les assistances de courte et de longue durée implantées. Ainsi des registres répertoriant l’ensemble des implantations d’ECMO, Impella®, HeartMateII™, Thoratec pVAD™, iVAD™ et Syncardia Cardiowest™ sont tenus dans le service de chirurgie cardiaque du CHU de Rouen. Ceci a permis d’extraire les dossiers des patients qui ont bénéficié d’une assistance de courte durée durant la période de notre étude. Les données cliniques et paracliniques ont été complétées par l’analyse des dossiers informatisés (base de données CDP2 qui répertorie sur le CHU de Rouen tous les séjours hospitaliers, les consultations, Assistance circulatoire de courte durée des défaillances cardiaques réfractaires les examens complémentaires, la biologie). Si nécessaire, nous avons eu recours au dossier papier des patients à partir des archives du CHU de Rouen.Les patients ont été suivi rétrospectivement par enquête auprès des hôpitaux dans lesquels la suite de la prise en charge s’est faite et auprès d’un correspondant médical si besoin (cardiologue et/ou médecin traitant). Les patients porteurs d’une assistance circulatoire de longue durée ou les transplantés sont suivi de manière rapprochée par le service de chirurgie cardiaque du CHU de Rouen au sein d’une structure d’hôpital de jour.
Le devenir des patients a été obtenu de manière rétrospective. Les patients ont ainsi été suivis depuis leur prise en charge initiale (le premier jour correspond au premier jour d’implantation de l’assistance circulatoire de courte durée). Les motifs d’implantation de l’assistance circulatoire ont été étudiés pour tous les patients. Le contexte d’ACC a aussi été précisé. Les données démographiques ainsi que les antécédents notables (suivi cardiologique, antécédents neurologiques, vasculaires, psychiatriques…) ont été recueillis à l’aide des dossiers qu’ils soient papiers ou informatisés ou à l’aide des dossiers tenus par les correspondants médicaux. Nous avons pris en compte des critères cliniques et biologiques initiaux et au cours du suivi. Nous avons suivi de façon rétrospective l’évolution clinique des patients, les prises de décision thérapeutiques au cours du séjour. Nous avons étudié les durées d’assistance, de séjour en réanimation, le nombre de reprises chirurgicales, le nombre de réhospitalisations pour cause cardio-vasculaire. Nous avons notifié la date du dernier suivi. Au premier juin 2017, nous avons établi une courbe de survie actuarielle de cette cohorte.
Les résultats sont présentés pour l’ensemble de la population étudiée et pour les sousgroupes en intention de traiter (les patients ont été dichotomisés selon la stratégie thérapeutique employée). Un premier groupe « sevrage » correspondaux patients qui n’ont bénéficié que d’une assistance de courte durée. Une majorité des patients de ce groupe a pu être sevré de l’assistance devant une amélioration hémodynamique (n= 44 sur 51 (86.3 %)) et l’autre partie des patients (n=7 ; 13.7%) est décédée sous assistance aiguë malgré une période d’assistance circulatoire d’au moins huit jours. Un deuxième groupe « assistance circulatoire mécanique » correspond aux patients chez qui la stratégie thérapeutique initiale a été l’implantation d’une assistance de longue durée parfois après une absence de greffon disponible dans le cadre d’une inscription sur liste de super urgence. Et un troisième groupe « transplantation » correspond aux patients chez qui l’assistance n’a pu être sevrée et chez qui la décision de transplantation a été prise et fut réalisée.
Critères de jugement
Le critère de jugement principal a été la survie actuarielle selon la stratégie thérapeutique adoptée. Nous avons également estimé l’impact du type de cardiopathie sur la survie de cette cohorte. Dans le cadre du suivi et de l’estimation de la qualité de vie, le temps passé sous assistance, la durée d’hospitalisation en réanimation, le nombre de reprises chirurgicales cardiaques ainsi que le nombre de réhospitalisations pour cause cardio-vasculaire ont été étudiés en tant que critères secondaires de jugement. Les caractéristiques initiales clinico-biologiques comme le type de cardiopathie, l’âge, le sexe, la créatininémie et la bilirubinémie ont été étudiées en tant que facteurs prédictifs de survie.
Schéma de contingence
Au total, entre 2010 et 2016, le service de chirurgie cardiaque du CHU de Rouen a mis en place 279 ECMO V/A, 41 Impella®. Cela correspond enfait à 266 patients au total (certains patients ont bénéficié de l’implantation de plusieurs assistances). Le motif principal d’implantation d’une assistance était un état de choc cardiogénique (34 % (n=91)) sur cardiopathie ischémique, cardiomyopathie dilatée ou autre cardiopathie « aiguë ». Par la suite, par ordre décroissant, les motifs d’implantation d’une assistance de courte durée étaient : un arrêt cardio-circulatoire (23 % (n=61)), en post cardiotomie (21 % (n=56)), en posttransplantation cardiaque (9 % (n=24)), dans un contexte de tentative d’autolyse médicamenteuse avec défaillance hémodynamique (6 % (n=17)), en per opératoire ou en post opératoire d’une chirurgie non cardiaque (5 % (n=12)) et en post AVP (1 % (n=3)). Enfin, 2 patients ont bénéficié d’une assistance pour défaillance cardiaque droite dans le cadre d’une hypertension pulmonaire (1%) (Figure 11). 3 % avaient moins de 18 ans lors de l’implantation (n=9). Parmi les 41 implantations d’Impella®, 34 l’ont été dans le même temps opératoire que l’ECMO V/A ou dans les suites de la prise en charge de patients bénéficiant au préalable d’une ECMO V/A.
Description de la population, comparaison des groupes
Les caractéristiques de la population lors de l’implantation de l’assistance de courte durée sont définies dans le tableau 1. Les patients du groupe « sevrage » étaient comparables à ceux du groupe « assistance circulatoire mécanique » et du groupe « transplantation » en termes d’âge, de sexe-ratio, d’IMC, d’antécédent de suivi cardiologique ou de diabète, de FEVG initiale, de PAm, et pour les critères biologiques initiaux (créatinine, NT-proBNP, bilirubine, TP, plaquettes).
Nous avons retrouvé une différence significative en termes de cardiopathie responsable de la défaillance hémodynamique. Il existe ainsi une différence significative pour la répartition des cardiomyopathies dilatées et des cardiopathies « aiguës » entre les trois groupes (les cardiopathiesaiguës comprennent des myocardites principalement (n=16), ainsi qu’une tamponnade, une embolie pulmonaire, une endocardite, un supposé surdosage en anti-arythmique et deux cardiopathies rythmiques). Nous retrouvons significativement moins de cardiomyopathies dilatées dans le groupe « sevrage » versus le groupe « assistance circulatoire mécanique » (p= 0.0001) et versus le groupe « transplantation » (p= 0.001)). Al’inverse, nous retrouvons significativement plus de cardiopathies « aiguës » dans le groupe « sevrage » comparativement au groupe « assistance circulatoire mécanique » (p= 0.0001) et comparativement au groupe « transplantation » (p= 0.03).
Par contre nous n’avons pas mis en évidence de différence significative entre les groupes en termes de répartition des cardiopathies ischémiques (p= 0.77). Il y avait significativement plus d’ACC pré-ECMO ou Impella® dans le groupe « sevrage» versus le groupe « assistance » (p= 0.01).
Assistance circulatoire de courte durée des défaillances cardiaques réfractaires
Biologiquement, les lactates étaient significativement plus élevés dans le groupe « sevrage » que dans le groupe « transplantation » (p= 0.02) et le pH était significativement plus faible dans le groupe « sevrage » comparé au groupe « assistance circulatoire mécanique » (p= 0.0004) et comparé au groupe « transplantation » (p= 0.0099).
Type d’assistance implantée chez les patients inclus
Pour les ECMO, un seul patient a bénéficié d’une pose par voie centrale (sternotomie) avec très rapidement au décours la mise en place d’une assistance monoventriculaire gauche. Les 77 autres patients ont bénéficié d’une ECMO « périphérique » c’est-à-dire avec une voie d’abord périphérique préférentiellement fémoro-fémorale mais parfois fémoro-axillaire (veine fémorale, artère axillaire).
Pour les 30 patients inclus ayant bénéficié d’un Impella® dans notre étude, 4 ont bénéficié exclusivement d’une pompe Impella® comme assistance à la phase aiguë et 26 ont bénéficié d’une association d’assistances (4 ont bénéficié de l’implantation dans le même temps d’une ECMO V/A et d’une Impella®, la plus grande partie (18 patients), ont bénéficié des deux types d’assistance de façon concomitante mais avec une période préalable de mono assistance et pour quatre patients, l’implantation de l’Impella® s’est faite en relais de l’ECMO V/A). Concernant le type de matériel implanté, 7 patients ont bénéficié d’une Impella CP® posée par voie percutanée et 23 ont bénéficié d’une Impella 5.0® posée par voie d’abord chirurgicale périphérique.
Les caractéristiques de la population sont présentées dans le tableau 1.
Age, sexe et IMC
L’âge moyen des patients inclus était de 47 ± 13,5 ans (18- 73), 67 % d’hommes (n= 55).
Le sexe-ratio était de 2 hommes pour une femme. L’indice de Masse Corporelle (IMC) moyen était de 26.1 ± 6.7 kg/m². Nous n’avons pas trouvé de différence significative pour ces caractéristiques, cependant le sexe-ratio varie de 1.5/1 dans le groupe « sevrage » à 6 hommes pour 1 femme dans le groupe « transplantation » qui ne compte que sept patients au total.
Etiologies des cardiopathies
La cardiopathie ischémique représentait la principale indication à l’implantation d’une assistance (44 % ; n=36). Ensuite les cardiomyopathies dilatées (CMD) (26 % ; n=21) puis les myocardites : (20 % ; n=16). Les motifs restants étaient : 1 tamponnade, 1 embolie pulmonaire, 1 endocardite, 1 supposé surdosage en anti arythmiqueet 2 cardiopathies rythmiques. L’ensemble représenté par ces derniers motifs et les myocardites est regroupé sous le terme de « cardiopathies aiguës » et représentait 27 % des étiologies (n=22) dont 68 % de myocardites. Enfin pour 3 patients, la cardiopathie à l’origine ne présentait pas d’étiologie déterminée (3 %).
Les cardiopathies ischémiques sont réparties équitablement entre les trois groupes (respectivement 42 %, 50 % et 43 % dans les groupes « sevrage », « assistance circulatoire mécanique » et « transplantation » (p= 0.77)).
|
Table des matières
Abréviations
A. Introduction
I. Contexte
II. Les assistances de courte durée
a. Généralités
b. ECMO
c. Impella
d. Ballon de contre-pulsion intra-aortique
III. Assistances de « longue durée »
a. Ventricules implantables électriques
b. Ventricules pneumatiques hétérotopiques
c. Cœur artificiel total Cardiowest™
IV. Rationnel de l’étude
B. Matériel et Méthodes
I. Type d’étude et population
II. Critères d’inclusion
III. Critères d’exclusion
IV. Collecte et analyse des données
V. Critères de jugement
VI. Analyses statistiques
C. Résultats
I. Schéma de contingence
II. Description de la population, comparaison des groupes
a. Age, sexe et IMC
b. Etiologies des cardiopathies
c. Présentation clinique, gravité
d. Antécédents
e. FEVG, PAm initiales
f. Biologie initiale
III. Evolution et pronostic
a. Analyse du critère principal : survie selon la stratégie initiale
b. Devenir en fonction de l’étiologie du choc cardiogénique
c. Durée moyenne d’assistance de courte durée
d. Durée moyenne de séjour en réanimation
e. Analyse du taux de réhospitalisations pour causecardiovasculaire et de reprises chirurgicales cardiaques selon la stratégie initiale
IV. Analyse des facteurs pronostiques de survie
a. Analyse univariée
D. Discussion
I. Intérêt de l’assistance de courte durée
II. Analyse du critère principal de jugement : survie en fonction de la stratégie thérapeutique adoptée
a. Survie
b. Décès précoces
c. Cardiopathies aiguës et chroniques
d. Règles d’attribution des greffons
III. Sélection des patients candidats à l’assistance aiguë : ne pas implanter « trop tardivement »
IV. Survie des patients sous assistance de courte durée en fonction du type de cardiopathie sous-jacente
V. Critères de faisabilité du sevrage de l’assistance aiguë
VI. Etapes du sevrage
VII. Complications des VAD
a. Complications hémorragiques
b. Thrombose de machine
c. Complications infectieuses
d. Complications neurologiques
e. Morbidité liée aux complications
VIII. Complications des assistances aiguës
IX. Facteurs prédictifs de mortalité dans la littérature
X. Limites de notre étude
a. Limites méthodologiques
b. Période d’inclusion
c. Hétérogénéité de la population
d. Effectif de la population
e. Qualité de vie
E. Conclusion
Bibliographie
Annexes
