Stimulation électrique du coeur par des pacemakers

La tâche principale des pacemakers est de capter un rythme cardiaque lent et de garantir un rythme cardiaque adéquat. Pour stimuler électriquement les ventricules (pacing), on place traditionnellement la sonde de conduction ventriculaire dans le ventricule droit (principalement l'apex). Cet emplacement est privilégié depuis plus de 60 ans, en raison de ses nombreux avantages: technique d'implantation relativement simple, bonnes valeurs de mesure, peu de complications, et rares déplacements de la sonde de conduction. Cependant, depuis une dizaine d'années, on prête de plus en plus attention aux effets négatifs d'une stimulation électrique prolongée dans le ventricule droit. En effet, environ 20 % des patients porteurs d'un pacemaker développent une insuffisance cardiaque résultant de l'activation cardiaque anormale provoquée par la stimulation dans le ventricule droit (insuffisance cardiaque induite par la stimulation).¹ La stimulation électrique dans le ventricule droit entraîne effectivement une activation précoce du ventricule droit et une contraction tardive du ventricule gauche. Suite à la contraction tardive du ventricule gauche, celui-ci doit fournir plus de travail (en raison du mécanisme de Frank-Starling) pour faire circuler le sang. Cette augmentation de la charge myocardique constitue la base du développement d'une dysfonction ventriculaire gauche et d'une insuffisance cardiaque en cas de stimulation ventriculaire droite.

La stimulation du faisceau de His: stimulation directe du système de conduction dans le coeur

La stimulation du faisceau de His est une nouvelle technique dans laquelle la sonde de conduction ventriculaire est implantée sur le système de conduction électrique du coeur plutôt que sur le muscle cardiaque lui-même (figures 1 et 2). De ce fait, le pacemaker stimule directement le système de conduction du coeur, qui active à son tour le muscle cardiaque. La contraction cardiaque qui en résulte est donc plus physiologique que si on stimulait directement le muscle cardiaque. Ceci s'observe aussi clairement sur l'électrocardiogramme: le complexe QRS stimulé en cas de stimulation du faisceau de His est non seulement étroit, mais sa morphologie est identique à celle du complexe QRS original non stimulé (figure 3).

Deux formes de stimulation du faisceau de His

Pour la stimulation du faisceau de His, l'électrocardiogramme à 12 dérivations est indispensable. On distingue deux types de stimulation du faisceau de His: sélective et non sélective (figure 3).

En cas de stimulation sélective du faisceau de His, l'activation du myocarde s'effectue uniquement via le réseau de His-Purkinje, et le complexe QRS a exactement la même morphologie que le complexe QRS intrinsèque. Par ailleurs, cette forme de stimulation du faisceau de His se caractérise également par un intervalle isoélectrique après le stimulus électrique, qui reflète l'intervalle de temps dont le stimulus électrique a besoin pour circuler à travers le réseau de His-Purkinje avant d'activer le myocarde.

En cas de stimulation non sélective du faisceau de His, la plus grande partie de l'activation ventriculaire se produit via le réseau de His-Purkinje. Cependant, contrairement à la stimulation sélective du faisceau de His, une quantité limitée de myocarde septal autour du faisceau de His est maintenant également activée. Sur l'électrocardiogramme, ceci génère une onde delta typique au début du complexe QRS stimulé.

Les deux formes de stimulation du faisceau de His peuvent coexister chez un même patient, en fonction de l'énergie avec laquelle le faisceau de His est stimulé. En outre, les stimulations sélective et non sélective du faisceau de His sont comparables en termes d'activation physiologique du coeur.

Correction d'un bloc de branche par stimulation du faisceau de His

En stimulant le faisceau de His, on peut corriger des blocs de branche existants (figure 4). En effet, la plupart des blocs de branche ont une origine assez proximale dans le faisceau de His. Si la sonde de conduction du faisceau de His est fixée juste en dessous de la zone de blocage, le bloc de branche peut être corrigé. De plus, la plupart des blocs de branche sont souvent fonctionnels, ce qui signifie qu'une stimulation électrique avec une énergie suffisamment élevée peut 'vaincre' le bloc de branche. Ceci explique également d'emblée pourquoi la correction d'un bloc de branche par la stimulation du faisceau de His nécessite souvent plus d'énergie. Des études menées chez des patients atteints d'insuffisance cardiaque et d'un bloc de branche ont déjà montré que la correction du bloc de branche suite à la stimulation du faisceau de His restaure la contraction ventriculaire. à terme, la stimulation du faisceau de His pourrait donc devenir une alternative au traitement de resynchronisation cardiaque chez les patients souffrant d'insuffisance cardiaque et d'un bloc de branche (tant gauche que droit).

La stimulation du faisceau de His: preuves issues de la littérature

La stimulation du faisceau de His n'est pas neuve. Déjà en 2000, le cardiologue américain Deshmukh publiait ses premiers résultats dans une petite étude chez des patients présentant une cardiomyopathie dilatée sous-jacente.² Le succès de l'implantation dans cette étude était limité à 66 % et le nombre de cas de déplacement de la sonde de conduction était élevé (17 %). étant donné ces chiffres décevants, le maigre succès de l'implantation et le nombre élevé de déplacements, la stimulation du faisceau de His ne s'est pas généralisée à l'époque. Au cours des années suivantes, plusieurs petites études non randomisées ont été publiées, qui ont montré qu'avec une meilleure technique d'implantation, le succès de l'implantation passait à 90 %.³ En outre, ces études nous ont appris que la fonction ventriculaire du coeur se maintenait, après des années de stimulation du faisceau de His. Une récente étude de registre prospective (non randomisée) a comparé 330 patients ayant subi une stimulation du faisceau de His et 430 patients traités par stimulation ventriculaire droite. Les patients traités par stimulation du faisceau de His ont obtenu de meilleurs résultats à un critère d'évaluation combiné de mortalité, d'hospitalisation pour insuffisance cardiaque et de passage à un traitement de resynchronisation cardiaque.⁴ Les inconvénients de la stimulation du faisceau de His sont un seuil de stimulation plus élevé et davantage de déplacements de la sonde de conduction, comparativement à la stimulation ventriculaire droite. Aujourd'hui, un certain nombre d'études randomisées sont en cours pour comparer la stimulation du faisceau de His avec la stimulation ventriculaire droite, ainsi qu'avec le traitement de resynchronisation cardiaque (HIS-SYNC, HOPE-HF…).

Indications pour la stimulation du faisceau de His

Le plus grand avantage de la stimulation du faisceau de His concerne les patients ayant des besoins de stimulation importants (en particulier les patients présentant un bloc de conduction auriculo- ventriculaire). Chez ces patients, la stimulation du faisceau de His peut constituer une alternative à la stimulation ventriculaire droite, avec moins de risques de développer une insuffisance cardiaque induite par la stimulation. Chez les patients atteints d'insuffisance cardiaque et ayant un bloc de branche gauche, le traitement de resynchronisation cardiaque reste le premier choix, étant donné l'absence d'études randomisées portant sur la stimulation du faisceau de His dans ce groupe de patients. La stimulation du faisceau de His peut être envisagée chez les patients atteints d'insuffisance cardiaque et d'un bloc de branche, en l'absence de résultat favorable avec un traitement de resynchronisation cardiaque, en cas d'échec de l'implantation de la sonde ventriculaire gauche ou en présence d'un bloc de branche atypique ou d'un bloc de branche droit.

Références

1. Vijayaraman, P., Naperkowski, A., Subzposh, F.A., Abdelrahman, M., Sharma, P.S., Oren, J.W., et al. Permanent His-bundle pacing: Long-term lead performance and clinical outcomes. Heart Rhythm, 2018, 15 (5), 696-702.
2. Deshmukh, P., Casavant, D.A., Romanyshyn, M., Anderson, K. Permanent, direct His-bundle pacing: a novel approach to cardiac pacing in patients with normal His-Purkinje activation. Circulation, 2000, 101 (8), 869-877.
3. Zanon, F., Ellenbogen, K.A., Dandamudi, G., Sharma, P.S., Huang, W., Lustgarten, D.L., et al. Permanent His-bundle pacing: a systematic literature review and meta-analysis. Europace : European pacing, arrhythmias, and cardiac electrophysiology : journal of the working groups on cardiac pacing, arrhythmias, and cardiac cellular electrophysiology of the European Society of Cardiology, 2018, 20 (11), 1819-1826.
4. Abdelrahman, M., Subzposh, F.A., Beer, D., Durr, B., Naperkowski, A., Sun, H., et al. Clinical Outcomes of His Bundle Pacing Compared to Right Ventricular Pacing. J Am Coll Cardiol, 2018, 71 (20), 2319-2330.