LA ROBOTIQUE Un nouvel outil dans le traitement des arythmies cardiaques? & Futures applications endovasculaires Dr André Pisapia Sce de Rythmologie et Stimulation Cardiaque Dr Patrice Bergeron Sce de ChirurgieThoracique et Cardiovasculaire ____________________________ Contacts : Dr André Pisapia : [email protected] - Tel : 04 91 80 70 44 Dr Patrice Bergeron : [email protected] - Tel : 04 91 80 66 16 Laurence Curel (Recherche Clinique Rythmologie) : [email protected] - Tel : 06 22 05 34 05 Karine Yessad (Dir. Service Communication) : [email protected] - Tel : 04 91 80 68 68 Préambule La Fibrillation Auriculaire et son traitement La fibrillation auriculaire, est le plus fréquent des troubles du rythme. Elle peut-être découverte à la suite de palpitations ou d’un essoufflement, ou plus rarement fortuitement. Cette arythmie est fréquente en cas de maladie cardiaque, mais survient parfois chez un patient dont le cœur est sain. Elle est provoquée par la présence de multiples circuits électriques dans la partie supérieure du cœur (oreillette) qui entraînent des battements cardiaques très rapides et peut être responsable de symptômes gênants. Sauf cas très exceptionnels, elle ne menace pas le pronostic vital à court terme. Cependant, la Fibrillation Auriculaire altère souvent la qualité de vie malgré un traitement bien conduit, et sa gravité réside dans le risque de complications : accidents vasculaires cérébraux ischémiques (ou attaques cérébrales) et/ou développement d’une insuffisance cardiaque. La fibrillation auriculaire est un problème de santé publique majeur ; elle frappe environ un adulte sur 100. 48 000 habitants environ en seraient affectés en région PACA, dont 8 000 pour la seule ville de Marseille. Sa prévalence augmente fortement avec l’âge : survenant chez moins de 1 % des sujets en dessous de 60 ans, sa prévalence est supérieure à 8 % chez les patients de plus de 80 ans. Le traitement médicameteux vise à réduire ou éliminer les symptômes, prévenir le risque d’attaque cérébrale et le développement d’une insuffisance cardiaque. En dépit d’importants efforts de développement, les médicaments n’atteignent – chez certains patients – que partiellement ces objectifs. Qu’est-ce que l’Ablation de Fibrillation Auriculaire et quelles sont ses indications ? Les rythmologues ont mis au point au cours des 8 dernières années, un traitement complémentaire au traitement médicamenteux : l’ablation de la fibrillation auriculaire, destiné au sous groupe de patients pour lesquels le traitement médicamenteux s’avère insuffisamment efficace. Comment se déroule une Ablation de Fibrillation Auriculaire? Aorte Oreillette gauche Veines Pulmonaires Tissu « ablaté » Ventricule gauche Veine cave inférieure L’intervention (pratiquée sous anesthésie locale ou générale) consiste à introduire une ou plusieurs sondes au niveau de l’aine, puis à les acheminer jusqu’à l’intérieur de l’oreillette gauche a proximité des veines pulmonaires. Le médecin réalise une carte en 3D de l’activité électrique. Ventricule droit Cathéter introduit par la veine fémorale jusqu’à la veine cave inférieure, l’oreillette droite et enfin l’oreillette gauche L’analyse de cette carte permet d’identifier les zones responsables de la Fibrillation Atriale. Ces zones d’activités électriques anormales sont détruites par un courant de radiofréquence à l’aide du cathéter. On parle alors d’ablation par radiofréquence. Le taux de guérison est de l’ordre de 70 à 80 % selon le type de Fibrillation Auriculaire. Le rétablissement du rythme cardiaque normal améliore significativement, la capacité à l’effort, les symptômes et la qualité de vie. ( Il s’agit d’une action majeure pour la prévention du développement de l’insuffisance cardiaque et des accidents vasculaires cérébraux. Carte de l’activité électrique du cœur et points de tirs par radiofréquence (en rouge) Limites et Innovations dans l’ablation par Cathéter LIMITES: L’ablation par cathéter par Radiofréquence a démontré depuis de nombreuses années son efficacité dans le traitement des arythmies cardiaques. Malgré des améliorations constantes, plusieurs Limites freinent à la diffusion de cette technique : - la longueur des procédures - les complications parfois sévères : épanchements péricardiques, accidents vasculaires cérébraux, hématomes (aine) - les récidives précoces et tardives nécessitant parfois une ré-intervention - l’exposition aux rayons X pour le patient et le praticien - la qualité de contact et la précision du cathéter qui sont lièes à l’opérateur - la nécessité d’une équipe de plusieurs rythmologues seniors et un plateau technique - l’apprentissage long et complexe de la technique par les rythmologues Contact insuffisant du cathéter avec les zones « malades » entrainant des récidives Contact excessif du cathéter entrainant des complications parfois sévères, ex: épanchement péricardique INNOVATIONS Parmi les différents axes d’innovation actuellement développés, l’Hôpital Saint Joseph à Marseille a choisi la ROBOTIQUE. ( Depuis juin 2009, le Pôle cardiovasculaire de l’Hôpital est donc le premier centre en France à accueillir un Robot Electromécanique et à réaliser des Procédures d’Ablation de FA « Robotisées » sur ses patients. La robotique dans l’ablation par cathéter permet de : • s’affranchir des limites des méthodes conventionnelles : notamment en assistant le geste, en le rendant plus précis et moins sujet aux variations entre opérateurs (meilleure reproductibilité) • augmenter la sécurité et l’efficacité des interventions • réduire les temps de procédure • réduire l’exposition aux rayons X du patient et du rythmologue • augmenter le confort du rythmologue & réduire la fatigue due aux longues procédures Actualités : 1ère Nationale Choix de la Robotique par le Service de Rythmologie de l’Hôpital Saint Joseph à Marseille… Historique: Juin 2009 : Juin-Juillet 2009 : Octobre 2009 : Installation du Robot Electromécanique dans le bloc d’électrophysiologie Formation de l’équipe médicale 20 ablations de Fibrillation Auriculaire déjà effectuées sur des patients Premiers Résultats : 20 procédures réalisées • pas de complications • réduction du temps de scopie Dr André Pisapia, Rythmologue et Coordonnateur de la Fédération de Cardiologie de l’Hôpital Saint Joseph Marseille …Pourquoi l’Hôpital Saint Joseph pour ce premier Robot électromécanique en France? Le service de rythmologie de l’hôpital Saint Joseph est un service de pointe, bénéficiant d’une équipe d’experts reconnus. Il est intégré dans un hôpital disposant d’un vaste plateau technique où toutes les spécialités médicales sont réunies. Avec plus de 300 ablations de Fibrillation Auriculaire par an, an ce service est l’un des trois plus importants centres en France. Ce service contribue depuis longtemps au développement de cette méthode au niveau international grâce à l’acquisition de technologies de pointe telles que la cartographie cardiaque en trois dimensions et la robotique depuis peu. Centres d’Electrophysiologie en France par nombre d’ablations de FA /an ‘start-up’ [10-30[ [30-50[ 4 [50-100[ [100-150[ [150-200[ [200-300[ [300-400[ 1 [400-600[ 2 3 N° 3 : Hôpital Saint Joseph Marseille …Comment fonctionne ce Robot Electromécanique ? Sa technologie s’appuie sur un bras électromécanique prolongé par une gaine et un cathéter, dirigés à distance par le médecin à l’aide d’un « joy stick », et visualisé sur des écrans de contrôles grâce à une technique de cartographie en trois dimensions. Le systeme Robotisé se compose de 2 éléments principaux: 1/ Le bras robotisé, placé sur la table d’opération, permet la manipulation du cathéter 2/ L’espace de travail idéalement placé en dehors du champ de la radiographie, avec les écrans et le Joystick pour visualiser et diriger le cathéter (équipé d’une sonde de radiofréquence à son extrémité) dans le coeur. …1/ un bras robotisé et un système de gaine pour déplacer le cathéter à distance Bras robotisé, placé sur la table d’opération, permet la manipulation du système de gaine et du cathéter à l’intérieur Le médecin transmet les mouvements avec le Joy stick (ou souris tridimensionnelle) ces mouvements sont ensuite transmis par les ordinateurs au système de gaine renfermant le catheter. La Gaine, permet de déplacer et d’orienter le cathéter de façon très précise: - 6 degrés de liberté - 270 degrés de déflection et ce dans toutes les directions. Gaine externe Oreillette Droite Gaine Interne Oreillette Gauche Catheter La gaine est composé de 2 parties : Cathéter Une gaine externe qui reste dans l’oreillette droite Une gaine interne qui se place dans l’oreilletted’ablation gauche permet l’utilisation de n’importe quel catheter Installation du patient au bloc de l’Hôpital Saint Joseph Espace de travail protégé des RX Bras robotisé et système de gaine et de cathéter insérés par voie endovasculaire au niveau de l’aine Espace de travail en dehors du champ de la radiographie Le rythmologue contrôle la progression du cathéter a l’aide du contrôle radioscopique (RX) …2/ Système unique de mesure de la force de contact du cathéter pour prévenir les complications par perforation Ce système permet : - une mesure continuelle de la force de contact du cathéter sur l’endocarde visualisée grace à une courbe Et un retour de force en temps réel au niveau du Joy stick (souris 3D) - une gestion du niveau de force nécessaire Des etudes cliniques suggèrent un lien entre la force appliquée et la qualité des lesions 1 1 Okumura Y, Johnson S, Bunch J, Henz B, O’Brien C, Packer D. A Systematical Analysis of In Vivo Contact Forces on Virtual Catheter Tip/Tissue Surface Contact during Cardiac Mapping and Intervention. J Cardiovasc Electrophysiol 2008. L’opérateur est seul pour manier le cathéter à l’aide du Joy Stick et contrôler la force de contact du cathéter sur les parois cardiaques En cas de force de contact trop importante du cathéter sur les parois cardiaques la manette (ou Joy Stick) émet un signal pour l’opérateur sous forme d’une vibration de partie supérieure …3/ Module de navigation en 3D pour visualiser le cathéter à l’intérieur du coeur Localisation de l’extrémité du Cathéter Points d’ablation autour des veines pulmonaires Visualisation en radioscopie de la gaine robotisée dans l’oreillette gauche Cartographie de l’oreillette gauche en 3D. Visualisation du cathéter (en vert) et des points d’ablation (en rouge) effectués par le système robotisé. L’Avenir de la Robotique Flexible Applications au domaine Endovasculaire… Un seul centre au monde est actuellement équipé d’un robot éléctromécanique pour effectuer des procédures endovasculaires sur l’homme : Service du Pr. NJ Cheshire de l’Impérial College of London UK. Après des expérimentations sur des modèles en silicone, l’équipe a déjà réalisé plus d’une dizaine d’interventions sur l’Homme. Cette équipe a réalisé une première mondiale en Août 2008 : Mise en place d’une endoprothèse de l’aorte abdominale chez un patient de 78 ans (souffrant d’un anévrysme). …Fonctionnement de la Robotique Flexible Endovasculaire… Pour effectuer une procédure endovasculaire on utilise le même robot que pour les procédures d’Ablations par Radiofréquence mais avec un autre type de cathéter: -Bras robotisé, gaine « Artisan » et cathéter Guide permettant la mise en place et le déploiement d’Endoprothèse Vasculaires -Espace de travail avec écrans & Joystick pour visualiser en 3D et diriger le cathéter dans les vaisseaux (Aorte et vaisseaux de la crosse aortique) …L’Avenir : des Procédures de Robotique Flexible Endovasculaire à l’Hôpital Saint Joseph? Les premiers résultats sur l’homme (une dizaine de patients seulement) sont encourageants et tendent à montrer : – Une réduction de la durée des procédures – Une plus grande précision du geste: permettant de traiter des patients avec des anatomies très complexes et des accès très difficiles. ( Il est cependant nécessaire de poursuivre les recherches sur un plus grand nombre de patients et de pathologies. Dans l’avenir il sera possible de traiter par robotique de nombreuses pathologies vasculaires : - Anévrysmes et dissections de l’aorte - Maladies des carotides et des coronaires - Occlusions chroniques totales - Ischémies aiguës du membre inférieur (stents aorto-iliaques…) L’Hôpital Saint Joseph, dans le service dirigé par le Dr Patrice Bergeron, est en passe de débuter une expérience clinique dans ce domaine. Conclusion Faire bénéficier les malades de l’innovation technologique de la Robotique est le choix de l’Hôpital Saint Joseph, en raison de la précision et de la sécurité de ce système. Annexes Annexe 1- Evolution de la Chirurgie Mini Invasive Depuis 150 ans la chirurgie moderne s’est développée et notamment grâce à l’arrivée de l’anesthésie. 2007 –Navigation par Robotique Flexible 2000 – Navigation Magnétique 1998 - Chirurgie mini Invasive : Robotique que Rigide Depuis une trentaine d’années, la chirurgie tend à devenir la moins invasive possible grâce à 4 évolutions fondamentales : - la chirurgie laparoscopique - la robotique rigide - la navigation magnetique - et enfin la navigation par robotique flexible. 1980 – Chirurgie mini Invasive laparoscopique 1956 – Cathétérisation cardiaque 1954 - Fibres optiques & endoscopie 1953 - Seldinger technique; Acces aux vaisseaux sanguins 1929 - Peniciline 1860 – Chirurgie ouverte moderne 1846 – Anesthésie Annexe 2 - Glossaire Fibrillation Atriale ou Auriculaire La fibrillation atriale est un trouble du rythme des oreillettes caractérisé par l’absence de coordination de l’activé électrique avec pour conséquence la perte de la fonction contractile atriale[i]. La fibrillation atriale est fréquente (0,4 % à 1 % dans la population générale). Sa prévalence augmente avec l’âge (< 1 % des sujets de moins de 60 ans, > 8 % chez les patients de 80 ans)1. À l’électrocardiogramme, la fibrillation atriale se traduit par le remplacement des ondes P par des oscillations rapides ou ondes de fibrillation, et une fréquence ventriculaire irrégulière et fréquemment rapide. La fibrillation atriale peut-être : -paroxystique récidivante quand l’accès s’interrompt spontanément, généralement en moins de 24 heures (jusqu’à moins de 7 jours) ; -persistante quand elle a persisté au-delà de 7 jours, et a nécessité une réduction médicamenteuse ou électrique (cardioversion). -permanente lorsque la cardioversion a échouée ou n’a pas été indiquée ou que la fibrillation atriale dure plus d’un an. [i] Fuster V, Rydén LE, Cannom DS et al. ACC/AHA/ESC 2006 guidelines for the management of patients with atrial fibrillation : full text. A report of the American Heart Association/American College of Cardiology task force on practice guidelines and the European Society of Cardiology committee for practice guidelines (writing committee to revise the 2001 guidelines for the management of patients with atrial fibrillation) developed in collaboration with the European Heart Rhythm Association and the Heart Rhythm Society. Europace 2006; 8: 651-745. Ablation par radiofréquence : La radiofréquence est un courant alternatif identique à celui utilisé dans un bistouri électrique. L'énergie est véhiculée au cœur grâce a des électrodes mises par voie veineuse et/ou artérielle. Cette technique a vu le jour au début des années 90. la radiofréquence agit par effet Thermique. Comment se déroule une procédure d’ablation ? On procède tout d'abord à des analyses électrophysiologiques et à une cartographie afin d'identifier avec précision la zone du cœur à soigner. On procède ensuite à l'intervention en elle-même au cours de laquelle on introduit un cathéter dans une artère de la jambe que l'on remonte jusqu'à l'emplacement du cœur. Une fois le cathéter placé dans la zone du cœur à traiter, on émet des ondes radio par l'intermédiaire de l'extrémité du cathéter. Ces ondes vont chauffer et détruire le tissu cardiaque qui est responsable de l'anomalie du rythme. Dans la grande majorité de cas, le cœur retrouve un rythme normal suite à cette ablation. Certains patients devront cependant continuer à prendre un traitement, voire à porter un pacemaker (stimulateur cardiaque). Il s’agit de franchir la cloison entre les oreillettes pour atteindre l’oreillette gauche et cautériser le pourtour des veines pulmonaires, siège du démarrage de ces arythmies. Une cartographie de l’activité électrique des oreillettes et des structures environnantes est plaquée sur une image anatomique obtenue par le scanner ou l’IRM. L’isolement des veines pulmonaires est ensuite réalisé par cautérisation Cardioversion : rétablissement d'un rythme du coeur normal en effectuant un choc électrique externe. Procédure réalisée sous brève anesthésie générale pour appliquer une décharge de courant électrique permettant de régulariser le rythme cardiaque. Cartographie : La procédure de cartographie permet d'identifier les régions du cœur à l'origine de l'arythmie. Les cathéters d'ablation cardiaque sont acheminés à l'intérieur du cœur, jusqu'au tissu source et le recours à l'énergie (tel le chauffage par radiofréquence) isole ou détruit le tissu endommagé. Les techniques de cartographies évoluent très vite et permettent actuellement d’obtenir une vision en 3 Dimensions.