Stimulateur cardiaque

La stimulation cardiaque consiste à utiliser un courant électrique pulsé pour forcer le cœur à adopter un rythme de contractions spécifique. Un stimulateur cardiaque externe est nécessaire lorsque les stimulateurs cardiaques internes (cellules cardiaques dotées de propriétés spécifiques pour générer des impulsions électriques provoquant les contractions cardiaques) et le système de conduction ne peuvent assurer une fonction cardiaque normale.

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Indications de la stimulation cardiaque

La stimulation cardiaque temporaire est indiquée en cas de blocs auriculo-ventriculaires de haut grade avec une fréquence de contraction ventriculaire inférieure à 40-45 par minute, accompagnés de troubles hémodynamiques sévères, de troubles du rythme concomitants (paroxysmes de tachycardie ventriculaire), de crises d'Adams-Stokes-Morgagni, d'insuffisance circulatoire progressive, etc.

La défibrillation ne doit pas être pratiquée en cas d'asystolie avérée (l'effet délétère d'une décharge défibrillatrice sur le myocarde a été décrit précédemment). Dans ce cas, une stimulation électrique externe, endocardique ou intra-œsophagienne du cœur doit être utilisée, en complément d'un massage et d'une ventilation artificielle. C'est parfois le seul moyen de sauver la vie du patient lorsque le traitement médicamenteux est totalement inefficace.

La stimulation cardiaque est rarement efficace en cas d'asystolie complète avec absence d'ondes P sur l'électrocardiogramme (elle n'est donc pas recommandée comme méthode de routine).

Il est important de se rappeler que la stimulation cardiaque ne sera efficace que si le myocarde est toujours capable de répondre aux impulsions stimulantes.

Production d'impulsions électriques dans le cœur

Le cœur humain possède les fonctions d'automatisme, d'excitabilité, de conductivité et de contractilité. L'automatisme désigne la capacité du système de conduction cardiaque à générer indépendamment des impulsions qui induisent la contraction du myocarde.

Le centre d'automatisme de premier ordre est le nœud sinusal, situé dans l'oreillette droite, à la confluence des veines caves. Le rythme qui en émane est appelé rythme sinusal. Ce rythme est normal chez toutes les personnes en bonne santé.

En présence de modifications pathologiques du myocarde, le nœud auriculo-ventriculaire, centre d'automatisme de second ordre (qui produit 40 à 60 impulsions par minute), peut devenir la source du rythme. Si le nœud auriculo-ventriculaire est incapable de générer des impulsions capables de provoquer une contraction myocardique (ou si la conduction des impulsions qu'il produit est perturbée), le centre d'automatisme de troisième ordre, le système de conduction ventriculaire, capable de produire 20 à 50 impulsions par minute, est activé.

Conduction des impulsions à travers le myocarde

Depuis le nœud sinusal, l'influx circule dans le myocarde des oreillettes, puis traverse le nœud auriculo-ventriculaire, le faisceau de His et le système de conduction des ventricules. Le système de conduction intraventriculaire est divisé en la branche droite du faisceau de His, le tronc principal de la branche gauche du faisceau de His et ses deux branches (antérieure et postérieure), ainsi que les fibres de Purkinje, qui transmettent l'influx aux fibres musculaires des ventricules. Les zones les plus vulnérables du système de conduction sont le nœud auriculo-ventriculaire, la branche droite du faisceau de His et la branche antérieure gauche. Une perturbation de la conduction normale de l'influx sinusal à travers le système de conduction cardiaque peut être observée tout au long de son trajet.

Selon le niveau auquel s'est produite la perturbation de la conduction de l'impulsion, on distingue:

• trouble de la conduction intra-auriculaire (blocage de l'impulsion sinusale dans les oreillettes);
• trouble de la conduction auriculo-ventriculaire (bloc auriculo-ventriculaire);
• troubles de la conduction intraventriculaire (blocs intraventriculaires).

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Blocs auriculo-ventriculaires

Les blocs auriculo-ventriculaires se caractérisent par un retard ou un arrêt de la conduction des impulsions des oreillettes vers les ventricules, en passant par le nœud auriculo-ventriculaire, le faisceau de His et ses branches. Les blocs auriculo-ventriculaires sont incomplets (degrés I et II) et complets (degré III ou bloc transverse complet). Ils se développent souvent en cas de myocardite, de cardiopathie ischémique, de surdosage en glycosides cardiaques, etc.

Le bloc auriculo-ventriculaire partiel du premier degré se caractérise uniquement par un allongement de l'intervalle PQ sur 0,20 s et ne présente aucune manifestation clinique.

Le bloc auriculo-ventriculaire incomplet du deuxième degré se caractérise par des troubles plus prononcés de la conduction cardiaque, à la suite desquels une ou plusieurs contractions ventriculaires sont perdues.

Il existe trois types de bloc auriculo-ventriculaire du deuxième degré. Dans le type I (Mobitz I), l'électrocardiogramme montre un allongement progressif de l'intervalle PQ avec perte périodique des complexes ventriculaires (périodes de Wenckebach-Samoylov).

Dans le deuxième type (Mobitz II), une perte périodique de complexes ventriculaires est observée sans augmentation de la longueur de l'intervalle PQ.

Au moment où le blocage incomplet se transforme en blocage complet, une fibrillation ventriculaire et une mort subite peuvent survenir.

Dans un bloc du troisième degré, l'un des complexes auriculaires n'atteint pas les ventricules, ce qui entraîne une contraction indépendante des ventricules et des oreillettes. La fréquence ventriculaire peut être inférieure à 40-50 battements par minute. Le bloc transverse complet est parfois asymptomatique, mais le plus souvent, des palpitations, des étourdissements, des évanouissements et des convulsions (syndrome d'Adams-Stokes-Morgagni) sont préoccupants.

Les blocs auriculo-ventriculaires de haut degré méritent une attention particulière chez les patients victimes d'un infarctus du myocarde. Un bloc auriculo-ventriculaire complet (bloc auriculo-ventriculaire du troisième degré) survient chez 5 à 7 % des patients.

Son évolution est plus favorable sur le plan pronostique chez les patients présentant un infarctus de la paroi postéro-inférieure du ventricule gauche. Le stimulateur cardiaque est le plus souvent situé dans le nœud auriculo-ventriculaire. À l'électrocardiogramme, le complexe QRS n'est pas élargi et la fréquence cardiaque dépasse 40 par minute. Le blocage se résorbe spontanément en quelques jours.

Chez les patients présentant un bloc transversal complet, le pronostic est significativement plus sombre en cas d'infarctus antérieur. Ceci est dû à la nécrose étendue de la région septale antérieure du ventricule gauche, associée à une insuffisance ventriculaire gauche sévère ou à un choc cardiogénique. Le stimulateur cardiaque est souvent situé sous le nœud auriculo-ventriculaire. Le complexe QRS est déformé et élargi, et la fréquence cardiaque est inférieure à 40 par minute.

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Quels types de stimulation cardiaque existe-t-il?

Les méthodes de stimulation cardiaque sont divisées en:

• par nature d'application:
  • stimulation cardiaque thérapeutique;
  • stimulation cardiaque diagnostique;
• par localisation:
  • stimulation cardiaque externe (percutanée);
  • transoesophagienne (l'électrode est située dans l'oesophage);
  • stimulation cardiaque myocardique (l'électrode est située dans la paroi du cœur);
  • endocardique (l'électrode est située à l'intérieur du cœur);
• par durée de l'événement:
  • stimulation cardiaque temporaire;
  • stimulation cardiaque permanente.

Procédure de réalisation d'une stimulation électrique

Le plus souvent, en raison de la gravité de l'affection et du risque d'arrêt complet de la circulation sanguine, la stimulation cardiaque est généralement réalisée en deux étapes. Tout d'abord, une stimulation électrique externe est initiée à titre temporaire, ce qui prend très peu de temps. Ensuite, une fois les paramètres hémodynamiques stabilisés, la veine centrale est ponctionnée et une électrode endocardique est installée à travers celle-ci, au niveau de l'apex du ventricule droit.

Stimulation cardiaque externe

La stimulation cardiaque externe temporaire est une méthode relativement simple qui permet de sauver la vie d'un patient en cas d'urgence. Elle utilise les mêmes systèmes de réanimation multifonctionnels que pour la défibrillation, équipés de modules de stimulateur cardiaque artificiel (Zoll M-Series, Defigard 5000 Schiller, etc.).

La stimulation cardiaque externe provoque des contractions douloureuses des muscles squelettiques, ce qui provoque une gêne ou une douleur chez le patient.

Les électrodes de défibrillation adhésives universelles modernes peuvent réduire ces effets négatifs en assurant un bon contact avec la peau et, lors de l'utilisation d'une impulsion rectangulaire de 40 ms, en réduisant les contractions musculaires douloureuses causées par une densité de courant élevée.

Préparation. Il est nécessaire d'épiler les zones d'application des électrodes à l'aide d'un rasoir ou de ciseaux. Éliminer l'excès d'humidité de la peau du patient. Fixer les électrodes pour la surveillance électrocardiographique (si cette fonction n'est pas assurée automatiquement par le stimulateur cardiaque).

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Position des électrodes

Le positionnement optimal des électrodes est considéré comme antéro-postérieur: l'électrode dorsale (+) est placée sur l'omoplate gauche et l'électrode précordiale (-) est placée près du bord inférieur du sternum gauche. Ce positionnement est plus souvent utilisé en cas d'arythmie périastale.

Si une stimulation cardiaque est réalisée pendant la réanimation, la position standard des électrodes est plus indiquée: l’une est placée sur la face antérieure du thorax, sous la clavicule, au bord droit du sternum, et l’autre au niveau du 5e espace intercostal, le long de la ligne axillaire antérieure (points de fixation des électrodes ECG des dérivations V5-V6). Ceci afin de ne pas interrompre les mesures de réanimation et que les électrodes n’interfèrent pas avec leur mise en œuvre.

Modes de stimulation cardiaque

En règle générale, les modes de demande et de fréquence fixe sont utilisés pour la stimulation cardiaque.

En mode « fixe », le module délivre des impulsions de stimulation dont le courant et la fréquence sont définis par la personne effectuant la stimulation. La fréquence cardiaque sélectionnée reste constante et n'est pas affectée par l'activité cardiaque du patient. Ce mode est préférable en cas d'arrêt de l'activité cardiaque.

En mode à la demande, le stimulateur cardiaque ne délivre pas d'impulsions tant que sa fréquence cardiaque intrinsèque ne dépasse pas sa fréquence définie.

Si le rythme de contraction du cœur chute en dessous du rythme de stimulation, le stimulateur cardiaque commence à envoyer des impulsions de stimulation.

Pour obtenir une stimulation myocardique adéquate, les réglages de fréquence et d'intensité du courant de stimulation sont utilisés (généralement les réglages d'usine sont respectivement de 70 stim/min et 0 mA). L'obtention d'une « capture électrique » est indiquée par l'accompagnement de chaque stimulus électrique par un complexe QRS plus large, témoignant d'une contraction ventriculaire. La présence d'une « capture mécanique » est indiquée par l'apparition d'un pouls palpable sur fond de capture électrique. Une fois les captures électrique et mécanique établies, il est recommandé d'augmenter le courant de 10 % par rapport au courant de capture (limite de sécurité).

Stimulation endocardique

La stimulation cardiaque endocardique temporaire peut être réalisée par l'insertion d'une électrode endocardique dans un cathéter veineux central. La méthode la plus simple et la plus pratique techniquement est l'insertion de la sonde par ponction dans les veines sous-clavières, notamment gauches.

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Technique d'installation des électrodes

L'électrode est insérée par voie veineuse dans les cavités droites du cœur, où elle entre en contact avec l'endocarde de l'oreillette ou du ventricule. L'accès le plus fréquemment utilisé est la veine sous-clavière. La veine sous-clavière est cathétérisée et un cathéter de 3 mm de diamètre interne et de 40 cm de long est inséré. L'entrée du cathéter dans la cavité ventriculaire droite est déterminée par une forte augmentation de la pression veineuse et l'apparition de pulsations. Une électrode endocardique temporaire est insérée dans la lumière du cathéter, puis celui-ci est retiré. La stimulation est réalisée par l'électrode du stimulateur cardiaque externe.

Vérification de la bonne position

La position correcte de l'électrode est confirmée par un contrôle radiographique ou par des modifications de l'image électrocardiographique lors de la stimulation du test (la stimulation du myocarde du ventricule droit est indiquée par l'image électrocardiographique du bloc de branche gauche).

Modes de stimulation cardiaque

L'intensité de l'impulsion est sélectionnée individuellement. Tout d'abord, l'intensité minimale provoquant la contraction cardiaque est sélectionnée (c'est-à-dire le seuil de sensibilité individuel). En règle générale, l'intensité de l'impulsion de travail est supérieure de 150 à 200 % au seuil. L'emplacement optimal est considéré comme la partie distale de l'électrode, dans les muscles trabéculaires de l'apex du ventricule droit. L'intensité de l'impulsion de seuil est généralement comprise entre 0,8 et 1 mA, et l'intensité de travail ne dépasse pas 1,5 à 2 mA. Un mauvais positionnement des électrodes entraîne une augmentation de l'intensité du courant de seuil. Cette méthode est assez simple et peut être utilisée (si l'équipement approprié est disponible) en phase préhospitalière.

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Durée de l'événement

La durée de la stimulation électrique dépend de la nature et de la durée des troubles du rythme. Une fois le rythme cardiaque rétabli, l'électrode doit rester en place pendant 2 à 3 jours (en cas de rechute). Si, après l'arrêt de la stimulation électrique, des signes prononcés d'insuffisance circulatoire apparaissent, il est nécessaire de décider de l'implantation d'un stimulateur cardiaque permanent.

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Stimulation cardiaque intra-œsophagienne

L'électrode est introduite dans l'œsophage et placée dans une position permettant la meilleure capture de l'activité cardiaque. Cette méthode est rarement utilisée en réanimation.

Stimulation cardiaque pour certains troubles du rythme et de la conduction cardiaques

La stimulation cardiaque est recommandée non seulement en cas d'asystolie, mais aussi lorsque la fréquence cardiaque est inférieure à 50 battements par minute. Elle est généralement pratiquée en cas de bloc auriculo-ventriculaire complet, de bradycardie et de bradyarythmie (syndrome de maladie du sinus, bloc auriculo-ventriculaire incomplet de haut grade). En cas de troubles hémodynamiques sévères, elle est également nécessaire à 50-60 battements par minute.

La stimulation cardiaque est utilisée pour stopper les tachyarythmies paroxystiques lorsque le traitement médicamenteux est inefficace. Les types de stimulation électrique suivants sont utilisés:

• stimulation cardiaque ultra-fréquente (suppression du foyer d'excitation ectopique par stimulation cardiaque transoesophagienne ultra-fréquente à une fréquence de 500 à 1000 impulsions par minute);
• stimulation cardiaque programmée avec une seule impulsion électrique (la stimulation est effectuée avec une seule impulsion, dont le temps d'application est synchronisé avec l'onde R, et l'intervalle entre cette onde et le stimulus électrique est automatiquement augmenté jusqu'à ce que l'impulsion suivante mette fin au paroxysme de la tachycardie);
• ralentissement de la stimulation cardiaque (application de stimuli appariés, une impulsion sur deux, non accompagnée d'une contraction du cœur, allonge la période réfractaire après l'excitation spontanée précédente, réduisant le nombre de contractions ventriculaires).

Stimulation cardiaque chez les patients atteints d'infarctus du myocarde

La stimulation cardiaque temporaire chez les patients victimes d'un infarctus du myocarde présente des caractéristiques particulières, en raison du caractère transitoire des troubles observés. Par conséquent, la stimulation cardiaque doit être réalisée en tenant compte de l'activité électrique du cœur du patient. Il est impossible de tolérer une situation où le cœur est simultanément sous l'influence du stimulateur cardiaque naturel (nœud sinusal) et du stimulateur cardiaque. On estime qu'une telle situation est susceptible de développer de graves troubles du rythme cardiaque (pouvant aller jusqu'à la fibrillation ventriculaire).

La stimulation cardiaque chez les patients atteints d'infarctus du myocarde est indiquée pour:

• Attaques Adams-Stokes-Morgagni;
• insuffisance circulatoire sévère, particulièrement progressive;
• bloc auriculo-ventriculaire, accompagné d'autres troubles du rythme (paroxysmes de tachycardie ventriculaire);
• le nombre de contractions des ventricules du cœur est inférieur à 40-45 par minute.

La durée de la stimulation électrique endocardique temporaire dépend de la durée des troubles du rythme. En général, lors d'un infarctus aigu du myocarde, les troubles de la conduction auriculo-ventriculaire sont temporaires. Le plus souvent, les blocs survenant en phase aiguë disparaissent spontanément ou sous l'effet d'un traitement médicamenteux. Plus rarement, la conduction auriculo-ventriculaire n'est pas rétablie.

Si des signes d’insuffisance circulatoire ou d’autres troubles de la fonction de pompage du cœur apparaissent après l’arrêt du stimulateur cardiaque, l’implantation d’un stimulateur cardiaque permanent doit être envisagée.

Lorsque la stimulation est temporaire, il est recommandé de l’interrompre périodiquement pour évaluer le rythme cardiaque du patient.

En règle générale, l’électrode reste au site d’insertion initiale pendant 3 à 5 jours (jusqu’à deux semaines) après que le rythme soit revenu à la normale (selon les troubles présents).

Stimulation cardiaque et traitement médicamenteux

Dans la plupart des cas, la stimulation cardiaque permet d'imposer rapidement au cœur presque n'importe quelle fréquence, ce qui lui confère des avantages significatifs par rapport au traitement médicamenteux chez les patients en situation d'urgence. Elle peut être démarrée rapidement et arrêtée immédiatement si nécessaire.

La stimulation cardiaque n'interfère en rien avec le traitement médicamenteux. En revanche, dans le contexte de la stimulation électrique, il n'y a pas lieu de craindre une aggravation du bloc auriculo-ventriculaire causée par l'utilisation d'antiarythmiques ou d'autres médicaments.

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Défibrillateurs cardioverteurs implantables

Les défibrillateurs cardioverteurs implantables sont le moyen le plus efficace de prévenir la mort subite chez les patients souffrant d’arythmies ventriculaires potentiellement mortelles.

Ces dispositifs se composent de deux parties principales: un générateur d'impulsions (contenant une source d'alimentation, des condensateurs, des circuits électroniques et une mémoire) et un système d'électrodes en contact avec le cœur. Ces électrodes permettent le diagnostic des tachyarythmies par une surveillance continue du rythme cardiaque, une défibrillation et une cardioversion, et, sur certains modèles, la mise en œuvre de stimulations cardiaques endocrines fréquentes pour stopper les tachyarythmies et les accélérer en cas de bradyarythmie.

Les dispositifs sont insérés par voie transveineuse. Des électrodes sont introduites dans des tunnels creusés sous la peau et alimentent le générateur, qui est implanté dans une poche prévue à cet effet, sous la peau ou sous le muscle de la partie supérieure de l'abdomen, ou, si la taille le permet, sous le grand pectoral gauche.

La présence d’un défibrillateur cardioverteur implanté chez un patient n’interfère pas avec la réanimation cardiopulmonaire.

Stimulation cardiaque mécanique

En cas de bradycardie sévère, entraînant des manifestations cliniques d'arrêt circulatoire, la stimulation mécanique du myocarde par tapotements thoraciques est indiquée. Cette méthode sera particulièrement efficace chez les patients en arrêt ventriculaire, tout en maintenant l'activité auriculaire.

La stimulation cardiaque mécanique (fist pacing) consiste à appliquer de légers coups sur la zone précordiale, à gauche du sternum. Les tapotements sont effectués d'une hauteur d'environ 10 cm et doivent être bien tolérés par les patients conscients. Si les premiers coups n'entraînent pas l'apparition de complexes QRS à l'électrocardiogramme, il convient de modifier le point d'application des coups, en se concentrant sur l'apparition de signes électrocardiographiques de contraction ventriculaire. En cas de « capture mécanique » et de signes évidents de contraction ventriculaire, la force des coups doit être réduite au minimum, tout en préservant l'activité contractile des ventricules.

La stimulation mécanique est moins efficace que la stimulation électrique. Si elle ne produit pas de rythme perfusant, des compressions thoraciques et une ventilation doivent être instaurées immédiatement.

Généralement, la méthode de stimulation mécanique est utilisée lors de la livraison et de la préparation de l’équipement de stimulation cardiaque.

Complications de la stimulation cardiaque

La stimulation cardiaque présente peu de complications. La principale complication de la stimulation cardiaque endocardique transveineuse est la phlébite. Chez les patients sévèrement atteints, une phlébite et une thrombophlébite se développent plusieurs jours après la mise en place de la sonde (en particulier dans les veines périphériques des extrémités), même si l'intervention a été réalisée dans le respect des règles d'asepsie et d'antisepsie. Dans de rares cas, un sepsis peut survenir.

L'irritation mécanique de la paroi cardiaque lors de l'insertion de la sonde peut provoquer une extrasystole. Très rarement, cela provoque d'autres arythmies, notamment une fibrillation ventriculaire.

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