Les dispositifs médicaux utilisés en cardiologie
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Dispositifs médicaux utilisés en cardiologie E. DELANDE, O.HANAFIA et A.MOYON Internes en pharmacie Hospitalière. Année 2014-2015 Sommaire Rôle et fonctionnement du cœur. Interventions chirurgicales en cardiologie Cas particulier: pontage aorto-coronarien. Principe et fonctionnement de la circulation extracorporelle (CEC) DM impliqués dans les valvuloplasties DM impliqués dans la greffe cardiaque Pompes cardiaques Cœurs artificiels Rôle et fonctionnement du cœur Les 4 cavités cardiaques sont chargées de pomper environ 8.000 litres de sang par jour. Le système électrique du cœur L'électrocardiogramme enregistre une succession de séquences de l'activité électrique du cœur, représentées par des ondes nommées P (contraction des oreillettes), QRS (contraction des ventricules) et T (repolarisation des ventricules). Interventions chirurgicales en cardiologie: •Indications: Interventions chirurgicales sur le cœur (organe isolé, immobile et exsangue) –Pontage aorto-coronarien –Remplacement valvulaire –Malformations cardiaques congénitales –Embolectomie –Intervention sur l’aorte –Greffe cardiaque –Cœur artificiel –,,, •Intervention chirurgicales nécessitant la mise en place d’une CEC Pontage aorto-coronarien Dériver les zones sténosées sur les artères coronaires en réalisant un « by-pass » - le pontage veineux aorto-coronarien avec utilisation de la veine saphène interne (prélevée à la cuisse). - le pontage mammaire: l'artère mammaire interne est prélevée à la face postérieure du sternum. Technique dite à cœur battant, sans CEC (utilisant des stabilisateurs cardiaques) Avantages: mortalité et morbidité moindre , et une extension des indications dans le cas de mauvais terrains chirurgicaux (études en cours). CEC : circuit Oxygénateur : remplace l’activité du poumon Pompe : remplace l’activité du ventricule gauche Echangeur thermique Rôle de réchauffement du sang avant réinjection dans l’aorte du patient Rôle de refroidissement du cœur Canules : Rôle de connexion Pompe Biomedicus (Medtronic) • Hypothermie: Administration d’1L de sérum à 4°C dans les coronaires • 1ère administration : dès clampage de l’aorte administration lente et contrôlée par perfusionniste pour éviter choc cardiogénique Échangeur thermique: maintient de la température corporelle à 33°C • Puis administration régulière (3040min) Consommation cardiaque d’O2 diminuée • Hyperkaliémie: Saturation du système en ions K+ Arrêt de l’activité électrique du cœur • Efficacité: mise en évidence du «repos myocardique» sur le scope CEC et complications • Remplissage circuit CEC par solutés (1,2 à 1,4L) Forte hémodilution • Contact du sang avec: air (niveau site opération) Surfaces exogènes (dans circuit) • • • • • … Réaction inflammatoire systémique Perturbations de l’hémostase Ischémie tissulaire Troubles neurologiques Aggravation d’une IR latente Evolutions technologiques • Limitation de l’hypothermie générale • Limitation des micro embolies (filtres artériels) • Amélioration de la biocompatibilités des revêtements • Tentatives de CEC pulsées • Mini-CEC: circuit limité au strict nécessaire Réduction du volume du circuit à 0,5L Système clos (aucun contact air-sang) Tuyaux biocompatibles et enduits d’héparine. ECMO : oxygénation par membrane extracorporelle Technique d’assistance respiratoire suppléance de poumons défaillants. Shunt « veino-veineux » permettant oxygénation et décarboxylation du sang Utilisés au lit du malade (matériel portatif) Hors des blocs opératoires, dans service de réanimation +++ Possible lorsque fonction ventriculaire gauche est normale Biopump® Indications: Syndrome de défaillance respiratoire aigue +++ Révolution® Polytraumatisme Canulation périphérique “veino-veineux” Matériaux : Polyuréthane biocompatible et souple Rotaflow® Pompe centrifuge +++ 1 seule pompe par circuit: force motrice Matériel miniaturisé mobilité patient Deltastream® La valvuloplastie cardiaque 1. Rappel physiologique des valves 2. Les valvulopathies cardiaques 3. La valvuloplastie cardiaque 4. Les valves biologiques 5. Les valves mécaniques 6. Les valves trans-fémorales 7. Les conduits valvés et les anneaux pour valvuloplastie 8. Complication et surveillance après la pose 9. Traçabilité et financement 10. Les critères de choix des valves cardiaques Rappel physiologique des valves Structure élastique, non contractile, empêchant le reflux du sang d’une cavité cardiaque vers une autre, 4 valves : • Tricuspide (entre OD et VD) • Mitrale ( entre OG et VG) • Pulmonaire ( entre VD et Art Pulmonaire) • Aortique (entre VG et Aorte) Les valvulopathies cardiaques Valvulopathie : défaut d’ouverture ou de fermeture des valves cardiaques Evolution : Insuffisance cardiaque, trouble du rythme, endocardite Etiologie : rhumatismale, dégénérative ou médicamenteuse (benfluorex retiré 2009) Diagnostic : souffle cardiaque + échographie cardiaque + doppler Traitement chirurgicale : remplacement de la valve défectueuse Environ 10 000 valvuloplastie par an en France. La valvuloplastie cardiaque But : remplacer une valve cardiaque endommagée par technique chirurgicale Utilisation de prothèses : Valves biologiques Valves mécaniques Valves trans-fémorales Les valves biologiques Avec Armature : Matériaux : valves porcines ou tissu péricardique (bovin ou équin) traité par glutaraldéhyde (augmentation de la durabilité mais aussi augmentation de la calcification) +/- par acide oléique alpha -> diminution de la calcification, 2500€ Armature : polymère ou alliage de métaux -> mise en place plus facile mais performances hémodynamiques réduites Sans armature ( Stentless ) : Avantage : Meilleur hémodynamique Inconvénient : mise en place longue et difficile Sans suture ( Sutureless ) : Avantage : Meilleur hémodynamique Mise en place rapide et facile (3 points de suture et déploiement rapide) Diminution du temps de l’intervention Inconvénient : Prix (4 fois plus cher que les valves classiques) 10 000€ Les valves mécaniques A bille : Matériaux : Cage métallique (stellite = acier), bille en silastic® (silicone ultra résistant) et anneaux en téflon®. A disque oscillant : Matériaux : disque central en carbone et anneau en titane recouvert de téflon® A double ailette Matériaux : Ailette en carbone et anneau en titane recouvert de téflon®. 2500€ Valves à bille : premières valves mécaniques utilisées, moins utilisées de nos jours car : Mauvaise hémodynamique Obstructive Thromboemboligène +++ Valves à disque oscillant : Flux hémodynamique meilleur mais non laminaire Thrombogénicité moindre Nécessite de faire attention au sens d’implantation Valves à double ailette : Les dernières générations et les plus utilisées Flux hémodynamique quasi laminaire Thrombogénicité moindre Nécessite une orientation optimale non modifiable Avantages : Durée de vie très longue ( à vie ) Inconvénients : Fort risque thrombogène Bruit de la valve handicapant. Les valves trans-fémorales (TAVI) Technique d’implantation le plus souvent par voie fémorale rétrograde. Technique chirurgicale moins invasives utilisée chez des patients jugés inopérables. Nécessite un abord vasculaire de bon calibre Pas de CEC. 20 000€ Seul les valves biologiques sont utilisables ( car compressible) Intervention deux fois plus couteuse que par technique conventionnelle. Possibilité de repositionnement de la valve. https://www.youtube.com/watch?v=q6erYCbZGMQ Les conduits valvés 3000 € Remplacement de la valve et de l’aorte ascendante. La valve peut être biologique ou mécanique. Les anneaux pour valvuloplastie 1000 € Permettent de remodeler l’anneau valvulaire afin d’améliorer l’occlusion valvulaire lorsque celle-ci a un défaut de fermeture. Les anneaux peuvent être rigide, semi-rigide ou souple. Complications et Surveillance après la pose Risque thromboembolique : plus fréquent pour les valves mécaniques qui nécessiteront un traitement anticoagulant à vie. Risque hémorragique du à la prise des anticoagulants Risque infectieux : Endocardites infectieuses graves et parfois mortelle. Risque de désinsertion avec les valves trans-fémorales. (5% des cas) Risque de dégénérescence des valves biologiques au bout de 10 à 15 ans. (inévitable du fait des matériaux utilisé) Traçabilité et financement Depuis janvier 2003, la traçabilité sanitaire des valves cardiaque est obligatoire par application des circulaire du 5 janvier 1993 et du 20 décembre 1994. Les valves biologiques et mécaniques classiques sont intégrées au GHS. C’est également le cas des valves suturless malgré leur prix plus cher Les valves trans-fémorales font l’objet d’un GHS dédié (GHS + Hors T2A) Les conduits valvés et les anneaux pour valvuloplastie sont facturable en sus du GHS. Les critères de choix des valves cardiaques Age du patient : Sujet jeune(<65 ans) = prothèse mécanique résistante à vie Sujet âgés (>65ans) = prothèse biologique de durée de vie de 10/15 ans Sujet âgés inopérables = prothèse trans-fémoral Observance du patient aux traitements anticoagulants lors de la pose de valves cardiaques mécaniques. Contre indications aux traitements anticoagulants (femme enceinte… ) pour les valves mécaniques Question religieuse (musulman) Résistance du patient au bruit des valves mécaniques. ET SURTOUT : Volonté du patient. Pompes et cœurs artificiels 1. Fonction de pompe cardiaque 2. Cardiopathies nécessitants une greffe 3. Pompes cardiaques 4. Cœurs artificiels 5. Complication et surveillance après la pose 6. Traçabilité et financement 7. Les critères de choix des pompes Fonction de pompe cardiaque Fonction moteur de la circulation sanguine La pression dans le ventricule gauche du cœur est comprise entre1,33 kPa et 16 kPa et entre 0,667 kPa et 3,33 kPa dans le ventricule droit. La vitesse d’écoulement du sang chez un adulte normal au repos est de 5 L/min et peut monter jusqu’à 25 L/min Cardiopathies Etiologies : maladies coronaires et l’hypertension artérielle Patients porteurs d’insuffisance cardiaque grave et irréversible à espérance de vie limitée, Maladies cardiovasculaires graves sans autre alternative thérapeutique Complications: troubles du rythme, les accidents thromboemboliques et l’insuffisance rénale. Bilan médical et psychologique liste de transplantation Greffe cardiaque La greffe cardiaque ou transplantation cardiaque est une intervention chirurgicale consistant à remplacer un cœur malade par un cœur sain, prélevé sur un donneur. La première transplantation cardiaque a été faite par Christian Barnard, en Afrique du Sud (1967), Quasi intégralité du cœur du receveur est ôtée après mise en place d'une CEC, seul le toit de l'oreillette gauche est conservé, Faible disponibilité des greffons don d’organes; 3500 transplantations/an dans le monde pour 100 000 demandes, En France: 800 candidats à la greffe inscrits sur liste d'attente, moins de 300 peuvent en bénéficier chaque année. Critères très stricts d’éligibilité, Pompe cardiaque ou dispositif d’assistance ventriculaire Posé le plus souvent en attente d’un cœur compatible pompe mécanique assurant le débit cardiaque pendant, parfois, plusieurs mois 4 500 opérations annuellement en France ne remplace pas le cœur natif du corps humain mais vient se greffer à ce dernier de manière à l'assister dans l'exécution de ses fonctions moteur et circulatoire respectivement DAVD et DAVG Pulsatile ou en continu, pneumatique ou mécanique , revêtement lisse ou poreux Thoratec, Abiomed placés à l’extérieur HeartMate XVE Pompe cardiaque ou dispositif d’assistance ventriculaire l’AB 5000 d’ABI Cœur artificiel Principaux obstacles: autonomie taille de la prothèse risques d'infections liés au câble percutanés d'alimentation risques thromboemboliques En 1986, les professeurs Alain Carpentier et Gilles Dreyfus procèdent à la première transplantation d’un patient sous cœur artificiel en Europe Pompe remplace totalement le cœur malade qui est enlevé Les premiers modèles étaient de type pulsatile, imitant la contraction rythmique du cœur. Les modèles les plus récents sont à flux continu, le débit étant assuré par une pompe rotative Cœur artificiel Les cœurs artificiels comprennent au minimum 2 ventricules et viennent remplacer les ventricules natifs Cœur artificiel, type Jarvik-7: Cœur pneumatique à diaphragme, 40kg, 1982 Novacor, Toratech Cœur artificiel total, réservé aux malades graves. Le chirurgien laisse généralement les oreillettes en place et y connecte les ventricules automatiques ainsi qu'avec les vaisseaux. Avantage : aucun risque de rejet par le système immunitaire matériaux biologiquement inertes. Inconvénients : risques thromboemboliques. Cœur artificiel L’Abiocor constitué de trois parties, mis au point par la société américaine Abiomed, qui a obtenu en septembre 2006 une autorisation de la FDA, Cœur totalement artificiel de la société CARMAT décembre 2013, électromécanique, totalement biosynthétique, 900 g, http://www.dailymotion.com/video/k78kqUFYictAst44KAj Encore en développement, en 2011, au Texas Heart Institute de Houston, le « cœur sans battement » utilise deux rotors, qui tournent pour faire circuler le sang en continu. Complications et surveillances Greffes: Complications infectieuses secondaires à la chirurgie ou à l’immunodépression induite par le ttt, Problème de rejet: réaction hvg Immunosuppresseur (Cyclosporine), biopsie endomyocardique Survenue d'un cancer À moyen terme, apparaît un athérome du greffon Cœur artificiels e DAV: Saignements, AVC ttt anticoagulant Infections (sorties des câbles) Dispositifs à flux continu: troubles de coagulation (MDW acquise), insuffisance aortique Traçabilité et financement Coût : Transplantation cardiaque : 250 000 €, Le prix moyen des cœurs artificiels se situe autour de 25 958 €. Cœur artificiel total: entre 140 000 € et 180 000 €, Critère de choix des pompes et cœur artificiels Taille du patient (volume, place) Performance de la pompe : support ou remplacement du cœur Nécessité de moduler le flux en fonction de l’activité Fiabilité (2 ans) Choix du patient (batterie transportable ou Merci de votre attention
