Pace-Maker et défibrillateurs implantables

 

Le code de la Santé publique (article L.5111-1) définit ainsi le médicament : « toute substance ou composition présentée comme possédant des propriétés curatives ou préventives à l’égard des maladies [...], en vue d’établir un diagnostic médical ou de restaurer, corriger ou modifier leurs fonctions physiologiques en exerçant une action pharmacologique, immunologique ou métabolique. ». Les dispositifs cardiaques implantables ayant quand même un but curatif ou préventif, nous nous sommes autorisées à en parler dans la fiche du médicament. Cela nous évite de parler anticoagulants, diurétiques et anti hypertenseurs. Beaucoup de symposiums le font déjà !

Chaque année en France entre 60 et 70 000 stimulateurs cardiaques sont posés et près de 10 000 défibrillateurs (1). Dans cet article, nous vous proposons une synthèse permettant d’y voir un peu plus clair sur la composition, les indications et la programmation des stimulateurs et défibrillateurs, de quoi mieux comprendre un compte-rendu de rythmologue !

Définition et composition
Stimulateurs = pace-maker (figure 1)

Figure 1 : Boîtier de pacemaker

Les stimulateurs cardiaques sont des dispositifs anti-bradycardisants provoquant des impulsions électriques pour stimuler le rythme cardiaque. Le plus souvent entouré d’une coque en titane, ils comprennent un connecteur qui relie les sondes au boîtier, une pile et le circuit électrique.

Un nouveau stimulateur a vu le jour dans les années 2010, sans sonde et sans boîtier. Il s’agit d’une capsule positionnée au niveau du ventricule droit qui va directement faire l’écoute, la stimulation et fonctionner en autonomie. Ce dispositif ne se change pas et à la fin de sa vie il faut en ajouter un nouveau à côté. Il s’agit du dispositif MICRA de la marque Medtronic® qui se fixe avec des ancres (figure 2). Son utilisation est considérée comme sûre et avec peu de complications (2, 3).

Figure 2 : Le dispositif MICRA (sur Medtronic.com)

Défibrillateur

Les défibrillateurs, appelés souvent DAI (défibrillateurs automatiques implantables) sont à la fois des détecteurs et réparateurs de bradycardie (comme les stimulateurs) mais également des détecteurs de troubles du rythme graves comme la tachycardie ventriculaire (TV) et la fibrillation ventriculaire (FV). Leur fonction anti-tachycardique permet de traiter ces troubles par une stimulation anti-tachycardique (stimulation plus rapide que la TV pour retrouver un rythme normal) voire par un choc électrique interne (CEI). Ils sont donc équipés d’un condensateur permettant la délivrance d’un choc électrique en cas de besoin (figure 3).

Figure 3 : Composition d’un défibrillateur

Les 2 types de dispositifs sont interrogeables et réglables par voie externe grâce à des programmateurs.

Sondes

En dehors du modèle MICRA, les boîtiers sont reliés au cœur par une ou des sondes dont l’extrémité distale est au contact de l’endocarde. C’est cette extrémité qui « écoute » c’est-à-dire qui enregistre l’électrocardiogramme et qui « capture » c’est-à-dire qui délivre le courant si nécessaire. Chaque sonde est fixée par une vis « en tire-bouchon » ou par des barbillons endocavitaires.

Il existe plusieurs types de dispositifs implantables selon le nombre de sondes à fixer au cœur : simple, double et triple chambre. Une sonde ventriculaire écoute et stimule le ventricule droit, une sonde auriculaire écoute et stimule l’oreillette droite. On rappelle que les sondes sont toujours introduites par les veines et dans les cavités veineuses du cœur (donc à droite) car le débit sanguin est trop rapide à gauche, la pression plus élevée pouvant conduire

à des phénomènes hémorragiques. La sonde de resynchronisation cardiaque est positionnée dans une veine latérale via le sinus coronaire. Elle va stimuler le ventricule gauche par la voie épicardique.

Le dispositif simple chambre ne va écouter qu’une seule cavité et ne pourra en stimuler qu’une seule également. L’indication la plus fréquente du boîtier simple chambre est celui de la fibrillation atriale (FA) lente sans altération de la FEVG. L’écoute auriculaire n’est pas utile et il faut écouter uniquement le ventricule. Le patient a un boîtier simple chambre programmé pour n’écouter et ne stimuler que le ventricule si la fréquence cardiaque est trop lente.

Le dispositif double chambre « Auricule-ventricule » peut écouter et stimuler deux cavités cardiaques différentes. Le but est de redonner de la synchronisation auriculo-ventriculaire. Le double chambre s’impose dans les blocs auriculoventriculaires sévères : BAV complet, BAV 2/1, BAV 2 Mobitz II et dans la dysfonction sinusale (ou maladie rythmique auriculaire). Un stimulateur double chambre peut être réglé en mode monochambre pour n’écouter finalement qu’une seule cavité. Par exemple : un patient initialement en rythme sinusal mais avec un BAV complet nécessite un boîtier double chambre. Mais s’il passe en FA permanente (fibrose du tissu auriculaire par exemple) il va falloir désactiver la sonde atriale car l’écoute de l’oreillette n’a plus aucun intérêt. Elle ne permettra plus une synchronisation entre l’oreillette et le ventricule. Le rythmologue change le réglage du stimulateur en mode « monochambre ».

Le dispositif triple chambre (cf. figure 4) comprend une sonde atriale, une sonde ventriculaire droite et une sonde dite de « resynchronisation cardiaque ». Comme expliqué précédemment, cette sonde (qui passe par le sinus coronaire via le plancher de l’oreillette droite vers la pointe du cœur - toujours dans une veine) va pouvoir stimuler le ventricule gauche par voie épicardique. C’est le dispositif qu’il faut poser en cas d’insuffisance cardiaque avec nécessité de resynchroniser les deux ventricules en même temps.

Figure 4 : positionnement des sondes (ici un triple chambre)

Cas particulier : le boîtier triple chambre à double sonde !

S’il n’y a pas besoin d’écouter l’oreillette car le patient est en FA permanente mais qu’il a besoin d’une resynchronisation à cause d’une insuffisance cardiaque sur dysfonction ventriculaire gauche, le patient peut avoir un boîtier de triple chambre mais avec uniquement deux sondes en place : une dans le VD, une qui stimulera le VG ! Le boîtier double chambre n’a pas assez de puissance pour porter une sonde de resynchronisation du VG.

Indications
Pour les stimulateurs

La société européenne de cardiologie a réactualisé les indications des stimulateurs cardiaques en 2021 (4). Le niveau de preuve et le grade des recommandations dépendent de la symptomatologie du patient.

L’indication principale d’un pacemaker concerne les bradycardies persistantes ou intermittentes documentées. Le niveau est de grade I devant un bloc auriculoventriculaire (BAV) du 3ème degré ou du 2ème degré à partir du Mobitz 2 (symptomatiques ou non) et la dysfonction sinusale avec association claire entre bradycardie et symptômes. Le niveau de preuve en IIA chez un patient faisant des pauses asymptomatiques de plus de 6 secondes par dysfonction sinusale ou par BAV.

La seconde indication concerne les syncopes réflexes et/ou les bradycardies non documentées mais suspectées avec des syncopes à composante cardio-inhibitrice dominante et/ou des syncopes récidivantes imprévisibles ou face à des blocs de branche alternants, symptomatiques ou non. Face à un bloc de branche et des syncopes inexpliquées, une exploration électrophysiologique s’impose avant d’implémenter un pacemaker.

Il n’y a pas d’indications à mettre un stimulateur en cas de bradycardies persistantes ou intermittentes documentées ayant une cause réversible, en cas de BAV dû à une cause réversible ou en cas de syncopes inexpliquées avec une exploration électrophysiolo-gique normale.

Le pacemaker avec une fonction de resynchronisation cardiaque est indiqué en cas de rythme sinusal avec bloc de branche gauche et QRS élargis (> 120ms), associé à une insuffisance cardiaque chronique à FEVG altérée (≤ 35 %) et symptomatique (NYHA ≥ II) malgré un traitement médical adéquat.

Pour les défibrillateurs

Les recommandations pour les défibrillateurs sont plus anciennes (5) et regroupent des indications en prévention secondaire ou en prévention primaire.

En prévention secondaire, sont concernés :

• Les survivants d’un arrêt cardiaque par FV ou TV hémodynamiquement instable, sans cause aiguë ou réversible ;
• Les cas de TV soutenue et spontanée sur une cardiopathie préalable ;
• Les patients ayant eu une syncope de cause inconnue avec TV ou FV inductible à l’exploration électrophysiologique ;
• Les situations de TV spontanée à distance d’un infarctus, avec une FEVG < 40 % et une TV ou FV inductible à l’exploration électrophysiologique.

En prévention primaire, sont concernés les patients avec une cardiopathie ischémique ou une cardiomyopathie dilatée avec une FEVG < 35 % malgré un traitement médical optimal et éventuellement une rééducation cardiaque préalable.

D’autres indications peuvent être discutées en cas de situation à risque (cardiomyopathie hypertrophique à haut risque, syndrome du QT long, syndrome de Brugada, dysplasie arythmogène du ventricule droit...).

Programmation

Tout gériatre peut comprendre le réglage du dispositif implantable une fois qu’il a compris la classification internationale qui le régit. Effectivement, la programmation des dispositifs est codée avec 3 à 4 lettres qui respectent un ordre bien précis.

Les 3 premières correspondent à l’acronyme SDF = Stimulation – Détection – Fonctionnement.

• La première lettre correspond à la cavité stimulée, la seconde lettre à la cavité détectée (écoutée). Les options sont : A, V, D, O
• A = oreillette ;
• V = ventricule ;
• D = dual (oreillette et ventricule) ;
• O = aucune : le stimulateur ne stimulera pas (utilisé pour les tests du stimulateur).
• La troisième lettre est liée au mode de fonctionnement : I, T, D, O
• I = inhibé = quand l’appareil entend une activité, il la laisse émerger donc il s’inhibe de se mettre en fonctionnement. Par contre, s’il n’entend pas d’activité, alors il stimule ;
• T = triggered = déclenché = cette fois, l’appareil stimule dès qu’il entend quelque chose (ce mode n’est pas vraiment à retenir et très rarement utilisé... Il risque de déclencher des fibrillations ventriculaires...) ;
• D = les deux : inhibé et déclenché = l’appareil peut faire toutes les fonctions ;
• O = asynchrone = sans détection (utilisé pour les tests du stimulateur ou lors d’une IRM).
• La quatrième lettre n’est pas toujours présente et correspond à des programmes spécifiques. Nous détaillerons seulement la lettre R ou Rate response = adaptation/ asservissement à l’effort. Cette adaptation est conditionnée par plusieurs paramètres selon les marques des stimulateurs : la ventilation minute, accéléromètre, l’impédance thoracique... L’asservissement est activé chez les patients ayant une activité physique soutenue.

Des algorithmes ont été développés pour éviter des stimulations inutiles et préserver la conduction ventriculaire spontanée. Cela a l’avantage d’éviter de vider la batterie mais surtout de favoriser la conduction propre du patient qui est plus physiologique. Ces modes dépendent de la marque du boîtier implémenté. Ils s’appellent Safe R chez SORIN Microport®, VIP chez St-Jude medical Abbot®,MVP chez Medtronic®, rythmique chez Boston Scientific® et VP-suppression chez Biotronik®. Ce type de programmation peut permettre au boîtier de « changer de programme » en fonction de son écoute et par exemple passer d’un mode AAI à DDD si le besoin d’une stimulation ventriculaire se fait sentir... Si cette dernière phrase n’est pas encore claire c’est normal, le tableau qui arrive va vous aider.

Effectivement, maintenant que les lettres sont clarifiées, voici les modes de réglages classiques des stimulateurs avec leurs principales indications.

	Signification	Indication principale	Remarques
VVI	Stimulation et détection ventriculaire – mode inhibé	FA permanente avec bradycardie	Peut-être un monochambre. Il est possible d’utiliser le mode VVI sentinelle pour protéger les patients des syncopes en lien avec des pauses et donc nécessité d’une seule sonde
AAI	Stimulation et détection auriculaire – mode inhibé Écoute l’oreillette, si présence d’une activité la laisse, si ne l’entend pas stimule	Pour la dysfonction sinusale seule (conduction atrio-ventriculaire normale et pas de cardiopathie évolutive)	Que sur double chambre Pas d’implémentation atriale seule en prévention d’une évolution vers des troubles conductifs – permettra d’activer dans un second temps la sonde ventriculaire droite.
VDD	Stimulation ventriculaire uniquement, écoute atriale et ventriculaire – synchronise oreillette et ventricule	Pour le BAV complet (trouble conductif entre o et V)	Surtout pas pour la dysfonction sinusale !! Évolution : passage en mode VVI quand l’écoute atriale est abaissée (si le patient fibrose un peu son tissu auriculaire par exemple)
DDI	Stimulation ventriculaire jusqu’à la fréquence maximale programmée	Mode de repli en cas de FA paroxystique rapide	Évite l’emballement d’une stimulation ventriculaire qui serait synchronisée à l’activité atriale trop rapide
DDD	Stimulation et détection de l’oreillette et du ventricule	BAV complet permanent	Il s’inhibe en cas d’activité spontanée plus rapide que la fréquence minimale réglée
VOO ou DOO	Pas d’écoute mais stimulation	Pour les IRM	Stimulation permanente sans écouter ce qui se passe dans le coeur.
DDD/R	Idem DDD mais avec la capacité de s’accélérer à l’effort !

Ces réglages doivent figurer dans la carte de porteur du patient avec les autres informations nécessaires (date de pose, lieu, marque, date de la dernière vérification...).

Cas particulier des défibrillateurs implantables

Les défibrillateurs implantables sont à la fois des stimulateurs (pacemaker) mais ont aussi une fonction anti-tachycardique. Tout défibrillateur est déjà un stimulateur et utilise les mêmes modes que ceux décrits ci-dessus. Il existe 2 types de défibrillateurs. Le plus commun est le défibrillateur endocavitaire. Il ressemble à un stimulateur standard mais la sonde du VD est équipée d’un coil supplémentaire pour pouvoir délivrer un choc électrique. Le défibrillateur sous-cutané ne dispose pas de sondes endocavitaires mais une sonde sous-cutanée au-dessus du sternum. Le boîtier générateur d’impulsion est localisé en-dessous de la poitrine (Figure 5). Cette procédure, en pleine essor, limite le risque infectieux et de pneumothorax (6).

La fonction anti-tachycardique permet de réduire les troubles du rythme ventriculaires (TV, FV). Il existe deux solutions pour cela. La fonction ATP et le CEI. L’ATP (anti-tachycardique pacing) est tentée en première intention et consiste à « capturer » la tachycardie en utilisant une fréquence cardiaque supérieure à celle de la TV pour essayer de la casser. Il existe 2 types d’ATP : burst et rampe (pour plus de détails, nous vous conseillons de prendre carrément des cours de rythmologie !). En cas d’échec de l’ATP, les condensateurs vont se charger pour délivrer par le coil un choc électrique interne (entre 30 et 42 Joules). La programmation du mode anti-tachycar-dique nécessite d’établir une ou plusieurs zones de tachycardie en fonction de la fréquence ventriculaire et de la pathologie et de définir le type de traitement à effectuer (ATP, CEI). Petite subtilité : l’ATP ne marche pas sur la FV donc, si le boîtier enregistre un passage en FV, l’ATP ne sera tenté qu’une seule fois au cas où ce soit en fait une TV très très rapide qui passait pour une FV mais le défibrillateur va vite choquer pour redonner un rythme sinusal !

Voici un exemple typique de programmation d’un défibrillateur :

• Zone de TV moniteur entre 150 et 180 : pas de traitement ;
• Zone de TV rapide entre 180 et 220 : plusieurs essais d’ATP et si échec, CEI ;
• Zone de FV > 220 : 1 ATP pendant ou avant la charge puis CEI (un ou plusieurs).

Comprendre un compte-rendu de rythmologie

En ayant assimilé le code des lettres, vous savez déjà le type de dispositif implantable, les cavités écoutées, stimulées et le mode de fonctionnement. Pour finir de comprendre un compte-rendu d’une consultation de rythmologie, il faut savoir que les rythmologues vont interroger l’appareil pour analyser les paramètres de stimulation-détection enregistrés mais surtout contrôler que le matériel est toujours efficace. Pour ce contrôle, 3 éléments sont importants à connaître pour décrire le matériel :

• Écoute ou détection auriculo-ventriculaire = « ce que l’appareil entend » : entend dans la cavité soit le ventricule soit l’oreillette. Ce qu’il entend est assez faible, comme les complexes QRS. L’écoute se mesure en millivolts (mV).
• Impédance des sondes (atriales, VD et VG) = « la résistance dans le circuit ». Elle se mesure en Ohms. Une impédance normale (entre 200 et 2000 ohms) signe un bon état des sondes. En revanche une impédance élevée signe une résistance anormalement haute correspondant à un problème sur le conducteur à l’intérieur de la sonde (cassé le plus souvent). À l’opposé, une impédance effondrée traduit une fuite d’énergie par le trou du conducteur à cause de lésions sur l’isolant siliconé.
• Seuil = « énergie minimale délivrée pour entraîner une stimulation efficace ». Il se mesure en Volt. En général, le seuil est réglé autour de 3.5V après implémentation et est descendu autour de 2,0 - 2.5V ensuite.

La durée de longévité de la pile va aussi être estimée. Quand la durée de vie devient inférieure à 1 an, une programmation de changement est faite. À chaque contrôle, le rythmologue va pouvoir modifier la programmation du boîtier en fonction de l’évolution de la conductivité cardiaque. C’est là où le compte-rendu peut s’emballer en passant d’un mode AAI à DDD.

Implantation et suivi du patient

L’implantation d’un stimulateur ou défibrillateur est un acte confié aux cardiologues-rythmologues. Le plus souvent sous anesthésie-locale, les voies d’abords sont céphaliques, axillaires ou sous-clavières puis passent par la veine sous-clavière. Désormais, une poche antibiotique peut être utilisée pour éviter les infections de loge, une des complications les plus fréquentes. L’autre complication post-opératoire à surveiller est le pneumothorax.

De plus en plus, les dispositifs permettent un suivi par télé-cardiologie permettant d’éviter les déplacements à l’hôpital. Sinon une consultation annuelle est recommandée.

En conclusion, la pose d’un stimulateur ou d’un défibrillateur répond à des indications bien précises. Les rythmologues vont chercher à poser le moins de sondes possibles mais en étant le plus juste pour le patient selon son profil. La bonne connaissance de l’électrophysiologie et de son évolution dans le temps permet d’éviter des interventions à répétition en anticipant les besoins à venir des patients, notamment les plus âgés. Connaître la classification des dispositifs implantables permet de dialoguer au même rythme que le cardiologue !

Dr Aurore TAYLOR PH,
Cardiologue – rythmologue,
CH Bourgoin Jallieu
Dr Nathalie JOMARD PH,
Gériatre,
Centre Hospitalier des Monts du Lyonnais
Pour l’Association des Jeunes Gériatres

 

Références

1. Haute Autorité de Santé. Stimulateurs cardiaques conventionnels : Place respective des stimulateurs simple et double chambre [Internet]. Paris; 2009 févr p. 123. (Révision de la nomenclature inscrite à la liste des produits et prestations remboursables). Disponible sur : http://www.has-sante.fr

2. Eggen MD, Grubac V, Bonner MD. Design and Evaluation of a Novel Fixation Mechanism for a Transcatheter Pacemaker. IEEE Trans Biomed Eng. sept 2015;62(9):2316‑23.

3. Reynolds DW, Ritter P. A Leadless Intracardiac Transcatheter Pacing System. N Engl J Med. 30 juin 2016;374(26):2604‑5.
4. Glikson M, Nielsen JC, Kronborg MB, Michowitz Y, Auricchio A, Barbash IM, et al. 2021 ESC Guidelines on cardiac pacing and cardiac resynchronization therapy. Eur Heart J. 14 sept 2021;42(35):3427‑520.

5. Tracy CM, Epstein AE, Darbar D, DiMarco JP, Dunbar SB, Estes NAM, et al. 2012 ACCF/AHA/HRS Focused Update Incorporated Into the ACCF/AHA/HRS 2008 Guidelines for Device-Based Therapy of Cardiac Rhythm Abnormalities: A Report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines and the Heart Rhythm Society. J Am Coll Cardiol. 22 janv 2013;61(3):e6‑75.

6. Boston Scientific. Procédure d’implantation de défibrillateur sous-cutané [Internet]. 2023. Disponible sur : https://www.s-icd.ca/fr/decouvrez-ce-qui-fait-la-difference-du-dai-sous-cutane/le-dai-sous-cutane-comparativement-auxautres-dispositifs.html

Article paru dans la revue « La Gazette du Jeune Gériatre » / AJG N°33