Types de stimulateurs cardiaques

Il existe plusieurs types de dispositifs médicaux destinés au maintien du rythme cardiaque. Leur fonction principale est de maintenir le fonctionnement physiologique du cœur. Chaque stimulateur cardiaque possède ses propres caractéristiques de fonctionnement. En cas de trouble du rythme cardiaque, l'appareil envoie une charge électrique au muscle, ce qui rétablit la fréquence cardiaque requise. Si l'organe fonctionne normalement, le stimulateur cardiaque le contrôle, mais en cas de perturbation, il intervient immédiatement, corrigeant ainsi la pathologie.

Examinons les principaux types de stimulateurs cardiaques:

• Temporaire – utilisé lorsqu'une correction urgente du rythme cardiaque est nécessaire (infarctus aigu du myocarde, bradycardie, tachyarythmie). Nécessaire pour le diagnostic de la fonction cardiaque, ainsi qu'en période préopératoire.
• Externe – désigne une intervention temporaire, utilisée pour corriger le rythme cardiaque selon diverses indications. Ce dispositif est composé d'électrodes volumétriques appliquées sur la poitrine et la zone de projection cardiaque (entre la colonne vertébrale et l'omoplate gauche). Il est adapté au diagnostic d'une affection douloureuse et à des fins préventives.
• Implantable – dispositif miniature doté d'une enveloppe en titane ou en tout autre alliage inerte. Il est implanté dans la région sous-clavière, sous le muscle grand pectoral. L'intervention est réalisée sous anesthésie locale et les électrodes sont acheminées vers les cavités cardiaques par la veine sous-clavière.
• Simple chambre – l'un des types de stimulateurs cardiaques les plus courants, avec une seule électrode dans le ventricule cardiaque. Les premiers modèles fonctionnaient uniquement à une fréquence cardiaque donnée. Les appareils modernes sont conçus pour modifier le rythme cardiaque si nécessaire.
• Double chambre – Composé de deux électrodes placées dans le ventricule et l'oreillette, ce stimulateur crée une contraction physiologique synchrone des cavités cardiaques. Ce type de stimulateur est considéré comme le plus confortable pour les patients, comparé au stimulateur simple chambre.
• Trois et quatre chambres – Stimulent une séquence donnée de cavités cardiaques. Assurent une hémodynamique intracardiaque physiologique et éliminent la désynchronisation des cavités cardiaques dans les pathologies graves.

En plus de la classification décrite ci-dessus, les appareils sont divisés par fonctionnalité:

• Stimulateurs cardiaques – ils établissent le rythme cardiaque correct.
• Les défibrillateurs cardioverteurs établissent le rythme, arrêtent les crises d'arythmie et effectuent une fibrillation ventriculaire.

Les appareils diffèrent également par leur prix. Plus le modèle est moderne, plus son prix est élevé. On distingue les catégories de prix suivantes:

• Modèles importés dotés de nombreuses fonctions, généralement à trois ou quatre chambres, sans fil. Ils offrent un style de vie complet. Cependant, en raison de leur consommation énergétique accrue, leur durée de vie est réduite.
• Le meilleur rapport qualité-prix. Il s'agit le plus souvent d'ECT à deux chambres et des dernières versions d'ECT à une chambre.
• Les modèles obsolètes se distinguent par leur fiabilité et leur coût relativement faible. Ils sont toutefois moins performants en termes de fonctionnalité, de facilité d'utilisation et d'esthétique.

Le médecin et le patient travaillent ensemble pour choisir le stimulateur cardiaque le plus adapté. Le médecin sélectionne les modèles d'appareils en fonction non seulement des indications médicales, mais aussi des capacités et des souhaits du patient.

Stimulateur cardiaque monochambre

Un stimulateur cardiaque artificiel doté d'une électrode active qui stimule une seule chambre de l'organe (ventricule ou oreillette) est un stimulateur monochambre. Ce dispositif est assez simple et existe en plusieurs versions:

• Adaptatif en fréquence – augmente automatiquement la fréquence pendant l’activité physique.
• Sans adaptation de fréquence – la stimulation est effectuée à une fréquence constamment définie.

Le principal inconvénient de ce dispositif est que l'oreillette maintient son rythme, tandis que les contractions du ventricule et de l'oreillette peuvent ne pas coïncider. De ce fait, le sang du ventricule est projeté dans l'oreillette et les vaisseaux sanguins. Autrement dit, le dispositif n'assure pas le travail coordonné du ventricule et de l'oreillette.

L'indication principale pour l'installation du mécanisme est la stimulation du ventricule droit:

• Forme permanente de fibrillation auriculaire.
• Syndrome de maladie du sinus.

Lors de l'implantation, l'électrode peut être installée dans le ventricule gauche ou droit. Cependant, l'utilisation des dispositifs monochambre est actuellement limitée, car il existe des modèles plus modernes offrant des fonctionnalités étendues.

De plus, même les stimulateurs cardiaques double chambre les plus simples peuvent fonctionner en mode de stimulation simple chambre. Quant au prix d'un stimulateur simple chambre, le modèle le plus simple coûte environ 200 $, et les modèles plus modernes, à partir de 500 $.

Stimulateur cardiaque à double chambre

Un stimulateur cardiaque double chambre est un dispositif qui détecte et stimule les deux cavités du cœur, avec ou sans adaptation de fréquence. Une électrode est insérée dans l'oreillette et la seconde dans le ventricule droit. Cela stimule toutes les liaisons de pompage sanguin, assurant ainsi un travail coordonné et une bonne circulation sanguine dans le cœur.

La stimulation cardiaque bifocale se décline sous les types suivants:

• Auriculo-ventriculaire - Des électrodes endocardiques sont placées dans l'oreillette droite et le ventricule droit.
• Biatrial - une électrode est insérée dans l'appendice auriculaire droit et la seconde est nécessaire pour la stimulation électrique synchronisée de l'oreillette gauche, dans le sinus coronaire.

La principale différence entre un stimulateur cardiaque à deux chambres et son prédécesseur, le stimulateur cardiaque à une chambre, réside dans le fait que lorsque les contractions de l'oreillette et du ventricule coïncident, le flux sanguin vers l'oreillette et les vaisseaux sanguins est interrompu. Le stimulateur cardiaque coordonne et contrôle les rythmes auriculaire et ventriculaire, fixant le rythme naturel des contractions – d'abord des oreillettes, puis des ventricules.

Il convient également de tenir compte du fait que l'appareil fonctionne en mode DDDR ou DDR. Autrement dit, il modifie non seulement la fréquence du contrôle du rythme, mais aussi la durée du retard des contractions auriculo-ventriculaires. Le système ECS assure le remplissage complet des vaisseaux sanguins, même en cas d'altération des fonctions conductrices de l'organe.

Principales indications du stimulateur cardiaque double chambre:

• Bradycardie avec une fréquence cardiaque inférieure à 40 battements par minute.
• Syndrome de Morgagni-Adam-Stokes.
• Blocs auriculo-ventriculaires de 2e et 3e degré.
• Blocages incomplets.
• Syndrome du sinus carotidien.
• Troubles graves de la fonction contractile du myocarde lors d'une activité physique.
• Pathologies avec ralentissement et accélération du rythme cardiaque.
• Incompétence chronotrope (augmentation insuffisante de la fréquence cardiaque à l'effort et contraction excessive au repos).

Outre les indications mentionnées ci-dessus, l'appareil est implanté lorsque des fonctions supplémentaires sont nécessaires, par exemple l'enregistrement d'un électrocardiogramme. Il permet de mener une vie active avec un minimum de contre-indications. Il faut cependant tenir compte du fait que l'ajout de fonctions supplémentaires entraîne une décharge rapide de la batterie du système ECS. L'appareil est 1,5 à 2 fois plus cher qu'un appareil monochambre.

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Stimulateurs cardiaques à trois chambres

Les stimulateurs cardiaques de dernière génération, qui stimulent les trois cavités du cœur selon une séquence précise, sont appelés stimulateurs cardiaques à trois cavités. Ce dispositif assure la circulation physiologique du sang dans les cavités de l'organe.

L'appareil est composé de trois électrodes: l'une est fixée à l'oreillette et les deux autres aux ventricules gauche et droit. Cela provoque une resynchronisation cardiaque, régulant ainsi la circulation sanguine dans toutes les parties du cœur. L'appareil peut fonctionner en mode de stimulation simple et double chambre.

Indications d'utilisation:

• Perturbation (resynchronisation) de l'activité cardiaque.
• Dyssynchronie des chambres cardiaques en cas de bradyarythmie ou de bradycardie sévère.
• Rythme sinusal rigide causé par l’épuisement des réserves organiques.

En règle générale, les appareils à trois chambres disposent d'un capteur et de fonctions d'adaptation partielle. Les capteurs collectent des informations sur la fréquence respiratoire, l'activité du système nerveux et la température corporelle. L'analyse des données reçues permet de sélectionner le mode de fonctionnement optimal de l'appareil. Le coût de l'appareil dépend de son fabricant et de ses fonctionnalités. Comparés aux générations précédentes d'ECS, les mécanismes à trois chambres sont les plus chers.

Stimulateur cardiaque temporaire

L'une des méthodes de traitement et de prévention permettant d'éviter les décès dus aux troubles du rythme cardiaque est le port d'un stimulateur cardiaque temporaire. Un stimulateur cardiaque artificiel externe est installé par un réanimateur dans les cas suivants:

• Arythmie.
• Blocus absolu.
• Rythme cardiaque lent associé à un évanouissement.
• Infarctus du myocarde.
• Tachycardie ventriculaire sur fond de bradycardie et d'autres pathologies potentiellement mortelles.

La stimulation temporaire du rythme cardiaque n'est pas réalisée en l'absence d'un bon accès veineux, en cas de diathèse hémorragique et de traitement anticoagulant.

Le dispositif est installé en ambulance ou en soins intensifs. Lors de la mise en place d'un stimulateur cardiaque temporaire, le médecin insère un cathéter dans une veine périphérique, créant ainsi les conditions nécessaires à la surveillance de la réanimation cardio-pulmonaire. L'électrode est insérée par la veine jugulaire interne ou la veine sous-clavière.

Une fois l'état du patient revenu à la normale, un examen complet du corps est effectué et, si cela est indiqué, un stimulateur cardiaque permanent est implanté.

Stimulateur cardiaque défibrillateur

Un ECS ayant pour fonction de détecter et d'éliminer la fibrillation ventriculaire est un défibrillateur cardiaque implantable (DCI).

Les principales indications d’utilisation du DCI:

• Arythmie potentiellement mortelle.
• Crises cardiaques qui endommagent le système électrique du cœur.
• Antécédents d'arrêt cardiaque soudain et risque de récidive.
• Malformations cardiaques congénitales.
• Syndrome du QT long.
• Syndrome de Brugada.

Cet appareil sauve des vies, car dans 5 % des cas, la fibrillation ventriculaire sans traitement par électropulsation est mortelle. Autrement dit, l'appareil redémarre le cœur lorsqu'il s'arrête et normalise le rythme cardiaque.

Comment fonctionne un stimulateur cardiaque défibrillateur

La particularité d'un stimulateur cardiaque artificiel avec fonctions de défibrillateur réside dans le fait qu'il surveille les contractions cardiaques et les normalise si nécessaire. Le stimulateur est équipé de fils munis d'électrodes insérés dans les cavités cardiaques. L'appareil émet des signaux électriques permettant de suivre le rythme cardiaque.

En cas d'arythmie, des décharges de faible énergie se produisent, normalisant le fonctionnement de l'organe. Le rythme est rétabli et l'appareil fonctionne en mode surveillance. Les impulsions de forte énergie peuvent provoquer des sensations douloureuses.

Stimulateur cardiaque externe

Un stimulateur cardiaque externe est un dispositif externe conçu pour prévenir les décès. Il est installé lorsque le cœur cesse de battre ou lorsque le rythme cardiaque ralentit au point de mettre la vie en danger.

L'appareil est nécessaire en cas de blocages temporaires, d'infarctus aigu du myocarde avec troubles transitoires du rythme et de la conduction cardiaques, ainsi qu'en cas de surdosage médicamenteux.

Le stimulateur cardiaque externe est équipé d'électrodes volumétriques à haute résistance. Elles sont appliquées sur les parois thoraciques antérieure et postérieure. L'appareil produit des impulsions de forte amplitude et de longue durée – de 20 à 40 ms jusqu'à 200 mA. Cette procédure de stimulation cardiaque est plus douloureuse que la stimulation endocardique, mais permet d'éviter les complications infectieuses, la thrombose et les hémorragies, le pneumothorax ou la perforation cardiaque.

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Stimulateur cardiaque sans fil

En 2016, la FDA (Agence fédérale américaine de contrôle de la qualité des aliments et des médicaments) a approuvé la production en série du premier stimulateur cardiaque sans fil au monde, Micra. Développé par Medtronic, cet appareil constitue une véritable avancée dans la prise en charge des patients atteints de maladies cardiaques.

Un stimulateur cardiaque artificiel permet de contrôler les perturbations. Le mécanisme est placé directement dans le cœur, sans fil supplémentaire. L'implantation s'effectue par l'artère fémorale jusqu'au ventricule droit de l'organe. L'opération d'installation du Micra dure environ 30 minutes et le remplacement de la batterie se fait sans intervention chirurgicale.

Indications pour l'installation de l'appareil:

• Fibrillation auriculaire.
• Fibrillation auriculaire.
• Syndrome de bradycardie-tachycardie.

L'appareil est absolument sûr pour les patients, mais il existe néanmoins un risque de complications: déplacement du stimulateur cardiaque, crise cardiaque, thrombose veineuse profonde des membres inférieurs, embolie pulmonaire, etc. Ces complications sont survenues chez 7 % des patients et ont nécessité une hospitalisation pour un traitement complémentaire.

Malgré tous les avantages de ce dispositif, son installation présente des contre-indications. Un stimulateur cardiaque sans fil n'est pas implanté si d'autres dispositifs dans l'organisme peuvent perturber son fonctionnement. L'installation du dispositif n'est pas autorisée si les veines du patient ne peuvent pas accueillir un guide-carter de 7,8 mm. Les contre-indications incluent l'obésité, l'intolérance individuelle aux anticoagulants hépariniques et les matériaux de fabrication du dispositif.