Stimulateur cardiaque - Définition

Le stimulateur cardiaque

Un stimulateur cardiaque et sa sonde.

Il est composé d’un boîtier et d’une ou plusieurs sondes.

Le boîtier

Il se compose :

• d’une source d’énergie (une batterie fonctionnant au Lithium-Ion). Elle n'est pas rechargeable (le boîtier en fin de vie doit être remplacé lors d'une opération chirurgicale).
• d’une électronique permettant de délivrer des impulsions électriques calibrées en fréquence, amplitude et largeur d’amplitude.
• d’un système de détection de l’activité électrique spontanée du cœur, permettant de ne fonctionner qu’en cas de défaillance de celle-ci (mode sentinelle).
• d’un système de mesure permettant de connaître la résistance des sondes (impédance), la charge de la pile, les statistiques de fonctionnement.
• une antenne radio-fréquence permettant la communication de données à travers la peau vers un dispositif externe.

Suivant les modèles, le boîtier comporte également :

• un (ou plusieurs) capteur(s) d’activité du patient permettant d’accélérer la fréquence cardiaque suivant ce dernier. La pile est lors dite « asservie à l’effort ». Le capteur le plus simple est un détecteur de mouvement inertiel qui postule que l’intensité de ce dernier est proportionnel à l’effort du patient. Cependant, des capteurs dits physiologiques ont été développés, comme la mesure de la ventilation ou du segment ST.
• des algorithmes permettant le basculement d’un mode à l’autre en cas de troubles du rythme cardiaque, de réguler la tension de sortie suivant les situations, ce qui permet d’allonger la durée de vie de la pile.

La taille du stimulateur a aussi été considérablement réduite et reste principalement limitée par la taille de la batterie/pile intégrée (jusqu'à 10 centimètre cube).

Les sondes

Souples, elles relient le boîtier au cœur. Elles sont constituées d'une âme conductrice et d'une gaine isolante. Elles peuvent être unipolaire (une seule électrode distale), ou bipolaire (deux électrodes distales). Afin d'assurer un meilleur contact avec le muscle cardiaque, elles peuvent être pourvues d'une tête relarguant un médicament luttant contre l'inflammation locale. La fixation des sondes au niveau du muscle cardiaque peut être faite de manière passive («à barbe» sous forme d'aspérités) ou active («à vis»). La sonde peut être rigidifiée transitoirement, ce qui facilité la mise en place, en y introduisant un fin guide métallique, retiré en fin de procédure.

Un boîtier peut être connecté à une seule sonde (pile monochambre ou monofocale) ou à deux sondes (pile double chambre ou bifocale). Dans ce dernier cas, l'extrémité de la première sonde est positionnée dans l'oreillette droite, celle de la seconde dans le ventricule droit.

Dans certains cas, il existe une troisième sonde dont l'extrémité est située dans le sinus coronaire en contact du ventricule gauche. Il s'agit alors d'un stimulateur triple chambre (ou bi-ventriculaire), employé dans le traitement de certains types d'insuffisance cardiaque. Des systèmes quadri-chambres ont aussi été développés et implantés. Ils restent cependant d'utilisation rare.

Les sondes de défibrillateur sont, en règle, bipolaires, et recouvertes dans leur distalité d'un long ressort métallique permettant la délivrance du choc électrique.

Les types de stimulateurs cardiaques

Un stimulateur peut être simple ou monochambre, double chambre, voire triple chambre (dans le cadre de la resynchronisation cardiaque, modalité de traitement de l'insuffisance cardiaque). Le nombre de chambres indique le nombre de sondes qui relient le stimulateur aux oreillettes et ventricules. Il peut augmenter ou non sa fréquence de stimulation lors d'un effort (asservissement). Il peut comporter une fonction de défibrillation ventriculaire par l'intermédiaire d'un choc électrique délivré par la sonde ventriculaire : il s'agit alors d'un défibrillateur automatique implantable (DAI).

Le type de stimulation est symbolisé par l'association de trois lettres majuscules, parfois complétée par une quatrième.

• La première lettre symbolise la cavité cardiaque stimulée : A pour oreillette, V pour ventricule, S pour single (une des deux), D pour dual (les deux), O pour aucune.
• La deuxième lettre symbolise la cavité cardiaque détectée (même nomenclature).
• La troisième lettre symbolise le mode de déclenchement : I pour inhibé, T pour déclenché (trigger en anglais), D pour les deux.
• La quatrième lettre symbolise les fonctions complémentaires : R est la plus fréquente et signifie asservi à l'effort (le stimulateur réagit au rythme cardiaque).

Ainsi une pile VVI stimule uniquement le ventricule, a une fonction de détection de l'activité spontanée de ce dernier, la présence de celle-ci inhibant le déclenchement de la pile.

Les fabricants

En 2006, sept marques (5 groupes industriels) se partagent le marché :

• Medtronic ;
• Vitatron qui appartient à Medtronic ;
• Saint-Jude ;
• Guidant qui appartient à Boston Scientific ;
• Sorin Group fruit de l'association Sorin Biomedica et ELA Medical;
• Biotronik ;