CHOCS INAPPROPRIÉS DÉLIVRÉS PAR UN DÉFIBRILLATEUR IMPLANTABLE

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N. Feller, J.-B. Le Polain de Waroux, S. Marchandise, C. Barbraud, Ch. Scavée Publié dans la revue de : Septembre 2015 Rubrique(s) : Cardiologie
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Résumé de l'article :

Nous présentons l'histoire de deux patients ayant reçu des chocs inappropriés délivrés par un défibrillateur automatique implantable. Les causes de dysfonctionnement du système étaient une tachycardie supraventriculaire rapide chez l’un, et une rupture de sonde chez l’autre. Avec le nombre croissant de DAI implantables sur le marché, cette problématique des chocs inappropriés s’est amplifiée ces dernières années et devient un sujet de plus en plus préoccupant. Les chocs inappropriés sont directement responsables d’angoisses et de stress chez le patient, mais s’accompagnent également d’un sur-risque en termes de morbi-mortalité. Dans le cas des fractures de sondes, le problème peut être détecté lors des contrôles de l’appareil, et ce avant la survenue de chocs inappropriés. Généralement, il faut remplacer la sonde défectueuse.

 

 

 

Article complet :

Summary

Inappropriate shocks delivered by implantable cardioverterdefibrillators

We report two cases of patients receiving inappropriate shocks delivered by an implantable cardioverter-defibrillator (ICD). The device malfunction was related to rapid atrial tachycardia in one patient and defibrillation lead defect in the other. With the expansion of ICD implantation, this inappropriate shock problem has increased gradually over the past years and has thus become a noticeable concern today. Inappropriate shocks usually cause psychological distress in the patient and are associated with increased mortality and morbidity. Furthermore, the majority of lead defects may be detected on ICD control before inappropriate shocks occur. Lead defect problems can hardly ever be resolved conservatively, usually requiring an invasive approach.

 

 

 

Introduction

Les défibrillateurs automatiques implantables (DAI) sont des implants utilisés dans le but de prévenir et traiter les morts subites cardiaques (MSC) par l’administration de chocs de hauts voltages et/ou stimulations ventriculaires rapides (overdrive).

Les MSC sont dans la majorité des cas secondaires à des arythmies ventriculaires malignes: tachycardie ventriculaire (TV) et fibrillation ventriculaire (FV). Les premières applications cliniques des DAI remontent au début des années 1980 (AID, Intec Systems, Inc.) (1). Les appareils sont également dotés d’un pouvoir de stimulation cardiaque au même titre qu’un pacemaker simple ou double chambre. Parfois ils ont la capacité de resynchronisation cardiaque (CRT).

Les boîtiers étaient initialement indiqués en « prévention secondaire », à savoir chez des patients ayant survécu à un épisode de MSC. Depuis lors, les indications se sont élargies aux patients « à risque de MSC » (prévention primaire). Ces patients sont généralement porteurs d’une cardiopathie (ischémique ou non), avec un risque de MSC supposé élevé parce qu’ils réunissent certains facteurs aggravants leur pronostic rythmique comme une insuffisance cardiaque (fraction d’éjection ventriculaire ≤ 35%, classe fonctionnelle NYHA II-IV) (2).

D’un point de vue technique, le dispositif est composé d’un boitier renfermant une batterie, de nombreux composants électroniques parfois complexes permettant entre-autre d’analyser le rythme cardiaque et de le traiter si nécessaire. L’appareil est relié au cœur par les électrodes, avec au minimum une sonde de défibrillation située dans le ventricule droit. Les sondes sont la plupart du temps introduites dans les chambres cardiaques par ponction veineuse (système veineux sous-clavier et veine céphalique). Depuis peu, l’industrie a mis sur le marché des modèles complètement sous-cutanés.

Les appareils sont fiables mais toutefois sujets à différents problèmes techniques dont les conséquences peuvent être sévères. Des problèmes au niveau du boîtier, et/ou des sondes peuvent surgir : déplacement de sonde, fracture de sonde, ou d’un connecteur par exemple. Des troubles du rythme supraventriculaires (fibrillation auriculaire, flutter auriculaire p.ex.) peuvent être considérés à tort comme des arythmies ventriculaires et donner lieu à des thérapies inappropriées. Ces complications sont illustrées par les deux cas cliniques qui suivent.

Cas clinique n°1

Le premier cas est celui d’un homme âgé de 62 ans. Il est porteur d’un DAI suite à un arrêt cardiaque ressuscité avec succès en décembre de l’année 2013. Le patient souffre alors d’une cardiopathie ischémique avec altération de la fonction ventriculaire gauche. Il est par ailleurs soigné pour une fibrillation auriculaire (FA) persistante. Depuis son implantation et jusqu’à l’histoire actuelle, le patient est asymptomatique et n’a jamais reçu de choc délivré par son appareil. L’histoire clinique récente débute alors qu’il patiente dans la file pour embarquer à bord d’un avion. Sans aucune raison apparente, il ressent brutalement trois chocs successifs et très violents dans la poitrine. Ces chocs sont délivrés par son DAI. Il n’a ressenti aucune douleur thoracique, palpitation ou malaise au préalable. Le patient est resté conscient et a pu se présenter par ses propres moyens à l’hôpital. À son admission dans le service des urgences, le patient est orienté et stable sur le plan hémodynamique (tension artérielle de 130/90 mmHg et fréquence cardiaque de 120/min). Le reste de l’examen clinique est sans particularité. L’anamnèse permet de préciser que le patient n’a rien fait de particulier les jours précédents. Il était totalement asymptomatique. L’électrocardiogramme objective une fibrillation auriculaire à 85/min. La biologie est sans particularité. À l’interrogation du DAI, on remarque de suite que l’impédance de la sonde ventriculaire est anormalement élevée (>3000 Ohms, normes variables d’une marque à l’autre, mais généralement < 2000 Ohms). Ceci amène à suspecter une fracture de la sonde ventriculaire. L’interrogation des mémoires de l’appareil révèle que le DAI a enregistré plusieurs heures avant l’incident plus de 500 épisodes d’arythmies, interprétés par le DAI comme des arythmies ventriculaires. En réalité, il s’agit de « bruits » générés par la fracture de sonde, imitant parfaitement l’aspect électrique de FV. (Figure 1).

 

 

 

La majorité de ces artéfacts n’étaient heureusement pas assez soutenus que pour engendrer des thérapies par le DAI. Toutefois, une séquence d’artéfacts plus prolongée a entrainé l’activation du DAI comme pour une réelle FV et la délivrance des chocs électriques, au nombre de quatre au total (trois réellement ressentis par le patient). Une radiographie du thorax permet de confirmer la fracture de sonde située sur son trajet au niveau du défilé thoracique gauche (entre la clavicule et la première cote). (Figure 2). Il s’agit d’une localisation classique de fracture de sonde, rencontrée lorsque la sonde est soumise à des conflits répétés contre la clavicule. Le boîtier lui-même est quant à lui indemne de tout dysfonctionnement. Il est désactivé en salle d’urgence afin d’éviter de nouveaux chocs inutiles. Le patient est hospitalisé en cardiologie sous monitoring ECG. La sonde défectueuse est extraite le même jour et est remplacée par une nouvelle sonde ventriculaire. L’intervention se déroule sans complication. Le défibrillateur est réactivé. Le contrôle de l’ensemble du système est normal et le patient peut quitter l’hôpital au lendemain de son admission, à nouveau protégé par son défibrillateur.

 

 

 

Cas clinique n°2

Le deuxième cas est celui d’un homme âgé de 52 ans, présentant une cardiopathie dilatée d’origine ischémique avec altération marquée de la fonction ventriculaire gauche (fraction d’éjection évaluée à 27 %). Le patient est considéré comme stable (classe fonctionnelle NYHA II). Compte tenu de ce contexte, il a été implanté d’un DAI en prévention primaire en 08/2014. Il s’agit un système avec une seule sonde ventriculaire droite. Le patient contacte son cardiologue après avoir ressenti un choc électrique, alors qu’il prenait sa douche. Le patient est reçu rapidement en consultation. À l’admission, il est asymptomatique. À l’anamnèse, le patient signale que le choc a été précédé d’un malaise lipothymique sans perte de connaissance. Quelques jours auparavant, le traitement par bétabloquant a été suspendu en consultation de cardiologie en raison d’hypotensions artérielles symptomatiques. L’électrocardiogramme réalisé montre un rythme sinusal à 80/min. À l’interrogation du défibrillateur, on observe de nombreux épisodes de tachycardie sur le canal ventriculaire aux alentours de 160/min avec une accélération brutale à 182/min, interprété comme de la tachycardie ventriculaire sur base de la fréquence cardiaque (>180/min) et le début brutal (Figure 3). Les condensateurs du défibrillateur sont activés et administrent un choc électrique de haute énergie (Figure 4). Comme il s’agit d’un appareil monocaméral (sonde ventriculaire), l’absence de sonde atriale, rend difficile la discrimination entre arythmie supraventriculaire et ventriculaire. Par la suite, le patient est hospitalisé pour surveillance ECG. On observera dans les heures qui suivent de la tachycardie supraventriculaire sous forme de tachycardies atriales paroxystiques. Le bétabloquant est réintroduit et permet un contrôle du rythme.

 

 

 

 

 

 

Discussion

Les deux cas sont illustratifs de complications redoutées des porteurs de DAI : les chocs inappropriés. Par définition, un choc est inapproprié lorsqu’il est délivré pour des événements qui ne sont pas des arythmies ventriculaires (TV, FV). La tachycardie atriale et la fracture de sonde font donc partie de ces circonstances. La survenue de chocs inappropriés n’est pas rare : 13% selon l’étude MADIT II, 17% selon l’étude SCD-HeFT. Les causes les plus fréquentes de chocs inappropriés sont par ordre décroissant la fibrillation auriculaire (44%), d’autres tachycardies supraventriculaires dans 36% des cas (tachycardie atriale, tachycardie sinusale, tachycardies par ré-entrée), la fracture de sonde, la sur-détection de l’onde T et la détection d’ondes électromagnétiques extérieures (20%) (3-4).

La fracture de sonde

La fracture de sonde est la complication technique la plus fréquente des implants. Le taux d’événements pouvait pour certaines sondes anciennes atteindre 15% à 5 ans, voire 40% après 8 ans. Les sondes de ≥10 ans peuvent présenter un risque annuel de rupture de ±20%/an. Sachant le nombre de sondes en service, ce risque est donc important à prendre en considération (5). Cette complication est inhérente à la conception des sondes et à leur design. Le matériau utilisé peut jouer un rôle. Les sondes en polyuréthane présentent des risques plus importants de rupture de l’isolant. Les sondes en silicone présentent également un risque. En dehors des problèmes d’isolant, la recherche de miniaturisation des composants est pointée du doigt. La réduction du calibre des sondes a permis de minimiser les complications liées à leur insertion mais a majoré les risques de dysfonctionnement, tout simplement par un manque de robustesse (6).

Une cassure peut toucher toutes les sondes (tous les calibres, toutes les marques confondues), même celles réputées plus solides et fiables. Si ce risque est bien connu du monde médical, en l’absence de registre prospectif, son incidence reste mal connue. On estime toutefois le taux à 0,58 %/an pour les sondes les plus récentes. Certains modèles ont malheureusement connu des dysfonctions plus fréquentes (2-3 %/an) et ont fait l’objet de rappels (Sprint Fidelis, Medtronic ; Riata, St. Jude Medical). La gestion de ces sondes peut alors poser problème. En 2010, on estimait le nombre de Riata implantées à travers le monde à 227.000 unités. Toutes ne se briseront pas mais la situation impose aux cardiologues d’être particulièrement vigilants et de renforcer les contrôles (7-9).

La solidité des sondes est particulièrement préoccupante lors de l’implantation chez des enfants. On estime que les risques de fracture de sondes sont de l’ordre de 14-21 % au sein de cette population (10). Les principales situations associées à ses ruptures de sonde sont reprises dans le tableau.

 

 

 

Une des causes principales de rupture est le cisaillement de la sonde lorsqu’elle est insérée à travers le ligament costo-claviculaire. Le résultat est une fracture du conducteur. Les autres causes plus rares sont l’oxydation progressive des métaux utilisés ou la formation de calcaires qui finissent par « attaquer » l’isolant.

Généralement, une fracture soudaine de sonde s’accompagne immédiatement de lourdes conséquences comme les chocs inappropriés délivrés par le DAI, ou l’impossibilité de stimuler le cœur (asystolie, syncopes). Des fractures de sondes sont parfois découvertes de façon fortuite (70% des cas) lors d’une analyse de l’appareil en consultation. Il s’agit en général de « micro-fractures » qui ne bouleversent pas le fonctionnement de l’appareil, mais qui au fil du temps finiront inexorablement vers une rupture plus conséquente. Le DAI peut en cas de fortes variations des impédances de sondes émettre un bruit audible par le patient. Ce dernier est alors averti d’un problème inhérent à son DAI et peut consulter son cardiologue dans les plus brefs délais.

Conséquences des chocs inappropriés

Les patients qui reçoivent un choc, qu’il soit approprié, ou non ont un pronostic péjoré. Lorsque le choc est approprié, le pronostic est déterminé par la maladie sous-jacente, et le risque de décès est majoré de 2 à 10 fois (11-13). Dans ce cas, le choc peut être une conséquence de la progression de la maladie, et non sa cause. Lors de chocs inappropriés, on observe d’abord un impact négatif sur la qualité de vie du patient. Ils génèrent un stress et une angoisse importante. Ils ont également un impact sur la mortalité. Dans l’étude SCD-HeFT, la mortalité globale double après choc inapproprié, et dans l’étude MADIT II, le risque est multiplié par sept (4).

Lors de chocs appropriés, une élévation légère de la troponine est observée chez environ 43 % des patients. Les taux observés sont similaires à ceux rencontrés lors d’un test de défibrillation (14). On observe une élévation de troponine chez plus de 70 % des patients ayant reçu des chocs inappropriés en particulier chez ceux ayant reçu le plus grand nombre de chocs (±20). Cette élévation de troponine, qui atteint parfois des taux généralement observés chez des sujets qui présentent une myocardite ou un infarctus, suggère que les chocs peuvent causer des dommages myocardiques (15).

Management des chocs inappropriés

La survenue de chocs délivrés par l’appareil doit pousser le patient à consulter immédiatement. L’analyse de l’appareil et des tracés enregistrés (Holter interne) permettra de qualifier les thérapies comme appropriées ou non. Des TV non syncopales peuvent être traitées par le DAI (par overdrive) à « bon escient » alors que le patient est toujours conscient. Lors de chocs inadéquats, l’application d’un aimant sur l’appareil suspend immédiatement les thérapies. L’effet perdure tant que l’aimant reste en contact avec le DAI. Lorsque la fracture de sonde est avérée, il faut la remplacer. L’ancienne sonde est soit retirée (après évaluation des risques) ou laissée en place, et une nouvelle sonde est implantée. L’extraction d’une sonde peut se compliquer de perforation, de déchirures cardiaques potentiellement fatales.

Prévention des chocs inappropriés

L’objectif dans la MSC réanimée est de prolonger la vie tout en préservant le bien être du patient. Le DAI doit pouvoir remplir ces deux missions. Si les chocs inappropriés ternissent la réputation du DAI, les réduire est possible grâce, premièrement, à l’amélioration de la programmation des défibrillateurs. Environ 70 % des fractures de sondes sont détectées par l’analyse du fonctionnement des DAI. Les 30 % autres sont découvertes à l’occasion de chocs inappropriés. La programmation des DAI se fait via des fenêtres de détection des arythmies. Exemple : fenêtre de FV dès 250/min, de TV dès 180/min. En d’autres termes, lorsque la fréquence cardiaque (fréquence ventriculaire, quel que soit son origine) atteint au moins ces valeurs, l’appareil considère ce rythme comme un rythme ventriculaire létal et donc à traiter, soit par choc interne à haute énergie, soit par des stimulations rapides (overdrive). Il existe toutefois des algorithmes de discrimination basés d’une part sur la morphologie du signal électrique enregistré et d’autre part sur la régularité ou l’irrégularité de la tachycardie pour tenter de faire la part entre le rythme supra-ventriculaire (à ne pas traiter par le DAI) et le rythme ventriculaire. En optimisant la programmation de ces paramètres, il est déjà possible de réduire le risque de chocs inappropriés. Cette question a été abordée dans l’étude MADIT-RIT (Multicenter Automatic Defibrillator Implantation Trial-Reduce Inappropriate Therapy), qui a comparé trois modes de programmation différents chez 1500 patients (16). La programmation d’une fenêtre de détection à partir de 200/min, et d’une période d’observation avant d’administrer le traitement ont permis une réduction du risque respectivement de 79 % et 76 % par rapport à l’approche conventionnelle (fenêtre de détection plus lente, pas de délai avant de donner la thérapie). Cette réduction de chocs a permis également de réduire la mortalité toute-cause de 55 %. Ceci suggère à nouveau que les chocs inappropriés peuvent augmenter la mortalité. Deuxièmement, les traitements médicamenteux peuvent également réduire le risque de chocs inappropriés. Les béta-bloquants, le sotalol, l’amiodarone peuvent réduire les risques jusque 78 %. Un des avantages de l’amiodarone est son efficacité sur les arythmies supra et ventriculaires et sa sécurité d’emploi chez les patients présentant des signes d’insuffisance cardiaque (effet neutre sur la mortalité, même lors de fraction d’éjection ventriculaire ≤ 35 %) (17,18). Ensuite, des sociétés ont mis sur le marché des programmes (exemple de Medtronic, Minneapolis : « Lead Integrity Alert » ou LIA) qui détectent les risques de sur-détection de bruits émis par la fracture d’une sonde de défibrillation. Le principe est basé sur l’analyse de l’impédance de la sonde (majoration de > 75 %, réduction de 50 % par rapport à la médiane des 13 jours qui précèdent), des variations brusques et très rapides de la fréquence des QRS (intervalles R-R de < 140ms), ou la détection d’arythmies pouvant correspondre à des TV non soutenues. Lorsque l’alerte est enclenchée, la détection de fibrillation ventriculaire est retardée et une alerte sonore est émise par le boitier du défibrillateur toutes les 4 heures. Ce type de programme s’est montré particulièrement performant (19, 20). Enfin, une autre solution vient du « Home Monitoring (HM)» qui assure un suivi clinique et technique de l’appareil. Le HM a été développé depuis le début des années 2000. Ce système (exemple : Biotronik GmbH & co, Berlin) est branché au domicile du patient et permet l’envoi automatique et journalier d’informations concernant l’intégrité du boîtier, des sondes, tout comme d’éventuelles thérapies administrées. L’expérience montre que le HM permet de détecter plus de 90 % des complications liées à des défauts de l’intégrité des sondes. Moins de 10 % des patients sont symptomatiques au moment de l’alerte, indiquant que la majorité sont inconscients de la menace qui pèse sur eux. La détection précoce des problèmes techniques permet alors de prendre les mesures correctrices qui s’imposent, avant la survenue d’un choc inapproprié (21).

Conclusion

Les défibrillateurs automatiques internes sont largement utilisés depuis des années dans la prévention de la mort subite. Ces appareils permettent, via un choc interne ou des stimulations rapides, le traitement immédiat des arythmies ventriculaires létales comme la tachycardie ventriculaire rapide ou la fibrillation ventriculaire. L’efficacité et la fiabilité de ces appareils ne sont plus à démontrer. Toutefois, des thérapies peuvent être délivrées à tort (en dehors du contexte de tachyarythmie ventriculaire) par le système. Ces chocs inappropriés sont le plus souvent secondaires à des tachycardies supraventriculaires, mais font parfois suite à la rupture de la sonde de défibrillation. Ces chocs indésirables ont un impact négatif sur la qualité de vie des patients, et majorent les risques de mortalité. Plusieurs moyens permettent, sinon d’endiguer, du moins de réduire fortement l’incidence de ces événements indésirables.

Recommandations pratiques

Lorsqu’un patient porteur d’un défibrillateur automatique interne reçoit un choc électrique, une consultation en cardiologie est toujours indiquée. L’analyse de l’appareil et des tracés enregistrés permettra de qualifier les thérapies comme appropriées ou non. Lors de chocs inadéquats répétés, l’application d’un aimant sur le boitier du DAI suspend immédiatement les thérapies sans affecter la fonction de pacemaker si celle-ci est nécessaire.

Affiliations

Cliniques universitaires Saint- Luc, Unité de Rythmologie, Service de Cardiologie, B-1200 Bruxelles

Correspondance

Pr. Christophe Scavée
Université catholique de Louvain
Cliniques universitaires Saint-Luc
Responsable de l’Unité de Rythmologie
Service de Cardiologie
avenue Hippocrate 10
B-1200 Bruxelles
e-mail : christophe.scavee@uclouvain.be

Références
 

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