Introduction

Les dispositifs de soutien circulatoire mécanique (MCS) sont fréquemment utilisés pour maintenir la perfusion systémique en cas de choc cardiogénique, d’infarctus aigu du myocarde et d’intervention coronarienne percutanée à haut risque (ICCR). Historiquement, la pompe à ballonnet intra-aortique (IABP) a été le dispositif de soutien le plus fréquemment utilisé et il a été démontré qu’elle améliorait la pression artérielle systémique et augmentait le flux sanguin coronaire dans les artères non sténotiques.1,2 Plusieurs études ont cependant démontré que l’IABP n’améliore pas l’hémodynamique coronarienne en présence d’une sténose significative.1-4 Étant donné qu’une partie importante des patients subissant une ICRH présentent une maladie coronarienne obstructive à plusieurs vaisseaux (CAD), nous avons évalué si une forme plus robuste de SCM (Impella, Danvers, MA) pouvait améliorer la perfusion coronarienne en présence d’une CAD obstructive significative. Le cathéter à Impella est un dispositif MCS percutané transvalvulaire qui décharge directement le ventricule gauche en aspirant le sang du ventricule gauche dans l’aorte ascendante.5,6 Il a été démontré que l’impella améliore l’hémodynamique systémique, y compris la pression artérielle moyenne, le débit cardiaque et la puissance cardiaque6-8; cependant, son impact sur l’hémodynamique coronaire, en particulier en présence de CAO critique, reste inconnu. Nous avons cherché à examiner l’effet de la SCM sous forme d’Impella sur les pressions coronaires et la perfusion à travers une sténose coronaire significative au cours de l’ICCR.

Méthodes

Les données, les méthodes analytiques et le matériel d’étude ne seront pas mis à la disposition d’autres chercheurs à des fins de reproduction des résultats ou de reproduction de la procédure.

Patients

Nous avons recruté 11 patients consécutifs de novembre 2015 à novembre 2016 qui ont subi une ICDH assistée par Impella élective dans un seul centre tertiaire. L’âge moyen était de 75 ±11 ans, 64% étaient des hommes et la fraction moyenne d’éjection ventriculaire gauche était de 40 ±20% (tableau 1). La décision d’utiliser la SCM était basée sur des caractéristiques à haut risque, telles qu’un dysfonctionnement ventriculaire gauche systolique sévère, une maladie principale gauche non protégée ou un dernier conduit breveté, similaires aux critères utilisés dans l’essai PROTECT II (Essai Clinique Prospectif Randomisé de Soutien hémodynamique Avec Impella 2.5 Par Rapport à La Pompe À Ballonnet Intra-Aortique chez Les Patients Subissant Une Intervention Coronarienne Percutanée À Haut Risque).7 Quatre patients présentaient une fraction d’éjection ventriculaire gauche normale; cependant, l’utilisation du dispositif MCS a été jugée nécessaire compte tenu de l’anatomie à haut risque (par exemple, calcification principale distale gauche sévère) et de la nécessité d’une athérectomie. Tous les patients présentaient des lésions obstructives avec une sténose de diamètre estimée angiographiquement entre 70% et 99% et des rapports pression artérielle coronarienne distale / pression aortique (Pd / Pa) compris entre 0,44 et 0,88 (Figure 1; Tableau 2). L’étude a été approuvée par le conseil d’examen institutionnel et tous les sujets ont donné leur consentement écrit éclairé.

Procédure

Tous les patients ont reçu de l’aspirine et une dose de charge d’un deuxième agent antiplaquettaire (clopidogrel ou ticagrélor) avant l’ICP. L’héparine a été utilisée dans tous les cas pour l’anticoagulation. Trois points d’accès artériels ont été obtenus, des artères fémorales bilatérales et une artère radiale. Par la suite, le dispositif Impella a été placé de la manière standard après l’obtention d’une angiographie fémorale pour confirmer le calibre adéquat du vaisseau. Une gaine procédurale a été placée dans l’artère fémorale controlatérale et un cathéter en queue de cochon a été placé dans le ventricule gauche via l’artère radiale et maintenu pendant la procédure pour enregistrer en continu les pressions du ventricule gauche. L’Impella CP a été utilisée chez 10 patients et l’Impella 5.0 chez 1 patient, et le choix de l’appareil était basé sur la discrétion des opérateurs principaux. Impella 5.0 a été utilisé chez 1 patient en raison d’un besoin perçu par le clinicien d’un soutien hémodynamique plus robuste.

Mesures hémodynamiques

Après la mise en place de l’Impella, la confirmation de la position adéquate a été obtenue par guidage fluoroscopique et avec confirmation d’un signal de positionnement adéquat sur la console de l’appareil, après quoi nous avons procédé à une évaluation hémodynamique. Un fil de pression de 0,014 pouce (volcan Philips, Andover, MA) a été équilibré à l’extérieur du corps, puis placé distal de la lésion coronaire après avoir normalisé le fil de pression avec la pression du cathéter de guidage. Dans les cas où une calcification sévère ou une tortuosité était présente, nous avons d’abord passé un fil de 0,014 pouce de force de travail de manière distale, puis nous l’avons échangé contre le fil de pression après avoir effectué la normalisation de la pression standard.

Par la suite, nous avons enregistré la pression coronaire distale (via le fil de pression), la pression diastolique terminale ventriculaire gauche (LVEDP; via le cathéter en queue de cochon) et la pression artérielle systémique (via le cathéter de guidage procédural), et toutes les mesures ont été affichées simultanément sur l’écran hémodynamique (Figure 2). Les mesures ont été effectuées à 2 réglages de débit Impella, niveau de support maximal (débit P8, > 3 L/M) et niveau de support minimal (débit P2 < 1 L/M). Lors de la commutation entre les niveaux de débit, des mesures ont été effectuées après au moins 3 minutes pour permettre des ajustements de l’hémodynamique systémique et coronaire. Après avoir obtenu les mesures susmentionnées, nous avons calculé la pression de perfusion coronaire efficace (PPC) comme pression artérielle systémique moyenne soustraite par la LVEDP. Nous avons calculé le gradient de pression coronaire diastolique en tant que pression artérielle diastolique soustraite par LVEDP. Après l’achèvement des mesures hémodynamiques, l’ICP a été réalisée. Toutes les procédures ont été effectuées par les auteurs afin de minimiser les erreurs techniques et de maximiser le respect du protocole. Toutes les variables hémodynamiques ont été examinées et mesurées indépendamment, et les écarts ont été soit moyennés entre les 2 lecteurs, soit examinés par un lecteur indépendant supplémentaire.

Analyse statistique

Les données numériques ont été résumées en moyenne±SD. Les différences entre les niveaux de support maximum et minimum ont été évaluées à l’aide de tests t appariés pour les données normalement distribuées et de tests de rang signé Wilcoxon pour les données non normalement distribuées (LVEDP était la variable singulière mesurée de cette manière). Les données catégorielles ont été présentées sous forme de fréquences ou de pourcentages. P recto-verso < 0,05 a été considéré comme statistiquement significatif.

Résultats

Caractéristiques du patient

Nous avons inclus 11 patients dans cette étude à bras unique avec 12 lésions totales étudiées, et les caractéristiques de base sont présentées dans le tableau 1. L’âge moyen des patients était de 75 ± 11 ans, 64% étaient des hommes et la fraction moyenne d’éjection ventriculaire gauche était de 40 ± 20%. Toutes les interventions ont été effectuées de manière élective pour l’angor instable, l’infarctus du myocarde sans élévation du segment ST ou l’angor de classe III / IV réfractaire au traitement médical. Les critères d’exclusion comprenaient le choc cardiogénique, la sténose aortique sévère et l’infarctus du myocarde à élévation du segment ST. Aucun patient n’a présenté de complications lors de la mesure de la pression coronaire.

Hémodynamique systémique

Le soutien hémodynamique maximal avec le dispositif Impella par rapport au soutien minimum a entraîné une pression artérielle systolique aortique statistiquement plus élevée (111,3 ±19 versus 119,3 ±17 mm Hg; P = 0,001; augmentation de 7%), une pression artérielle aortique diastolique (59,9 ±11 versus 72,3 ±11 mm Hg; P < 0,001; augmentation de 21%), et la pression artérielle aortique moyenne (77.6 ±13 mm par rapport à 88,2 ±12 mm Hg; P < 0,001; augmentation de 14 %; Figure 3; Tableau 2). La PDVV était plus faible pendant le support maximal des impelles (27 versus 22 mm Hg; P = 0,002; diminution de 19 %).

Hémodynamique coronaire

La pression coronaire distale moyenne au-delà d’une lésion critique a augmenté de manière significative pendant le soutien maximal avec le dispositif Impella (51,8±20,2 versus 60,8 ±18,1 mm Hg; P<0.001; 17% increase). Both effective CPP (49.8±15.7 versus 67.2±13.6 mm Hg; P<0.001; 35% increase) and diastolic CPP (32.9±13.4 versus 52.0±11.6 mm Hg; P<0.001; 58% increase) increased significantly during maximum hemodynamic support (Figure 4; Table 2). There was no significant change between Pd/Pa at minimum and maximum levels of support (0.65±0.17 versus 0.68±0.16; P=0.514).

Discussion

La principale conclusion de notre étude est que le dispositif Impella peut améliorer les CPP chez les patients présentant une sténose coronarienne critique. Ceci a été démontré en utilisant un fil de pression intracoronaire pour mesurer directement la pression coronaire distale à une sténose critique présente dans le segment proximal à médian d’une artère coronaire épicardique majeure. Des mesures ultérieures de l’hémodynamique systémique et coronaire ont été effectuées avec l’Impella à des niveaux de support minimum et maximum. L’ICRHP assistée par Impella a entraîné une augmentation significative de l’hémodynamique systémique (pressions moyennes, systoliques et diastoliques) similaire aux rapports précédents.8,9 Cependant, nous avons démontré pour la première fois qu’un dispositif Impella a un effet favorable sur la pression coronaire moyenne distale d’une lésion coronarienne critique, ainsi qu’une amélioration significative des CPP diastoliques et efficaces.

Dans des études antérieures portant principalement sur la réanimation cardiopulmonaire, 10, 11 CPP ont été calculés comme la différence entre la pression aortique moyenne et la pression auriculaire droite. Cependant, la circulation coronaire est unique car le flux est soumis à des forces de compression extravasculaires pendant la systole et la diastole résultant à la fois de la contraction myocardique et d’une pression intraventriculaire élevée. Il a été suggéré que lors de l’évaluation de la PPC, le simple fait d’utiliser la pression auriculaire droite peut ne pas être adéquat, car elle ne tient pas compte des forces extravasculaires et intraventriculaires,12 et la pression en aval est liée non seulement à la pression auriculaire droite, mais également à la LVEDP.13 Par conséquent, dans notre étude, nous avons placé un cathéter dans le ventricule gauche pour mesurer directement la LVEDP et calculer ensuite le CPP effectif en fonction de la mesure de la LVEDP par opposition à la pression auriculaire droite malgré une complexité procédurale accrue.

L’amélioration du CPP efficace observée dans cette étude était due à une combinaison d’une augmentation de la pression artérielle moyenne et diastolique, ainsi qu’à une réduction concomitante de la LVEDP. En comparaison, au meilleur de nos connaissances, il n’existe aucune donnée clinique humaine à l’appui du fait que l’IABP réduit de manière significative la LVEDP, et les modèles animaux n’ont montré aucun effet significatif de l’IABP sur la LVEDP.14,15 De plus, il a été démontré dans de multiples études que, par rapport à l’IABP, Impella fournit un soutien hémodynamique systémique supérieur, y compris des pressions aortiques moyennes plus élevées.7,9 En combinaison, les différences d’effets hémodynamiques susmentionnées entre les 2 dispositifs aident à expliquer pourquoi un effet favorable sur le CPP a été observé dans notre étude avec Impella mais non montré dans des études antérieures avec IABP. Les résultats de notre étude peuvent également expliquer pourquoi le sous-groupe de la CAO multivesselle dans l’essai PROTECT II 16 présentait une stabilité hémodynamique intraprocédurale supérieure avec le dispositif Impella par rapport à l’IABP, quel que soit le nombre de vaisseaux traités. Les patients traités par IABP avec maladie multivesselle ont eu une baisse plus importante de la pression aortique moyenne à chaque vaisseau traité ultérieurement. On peut émettre l’hypothèse que cela peut être secondaire à une ischémie intraprocédurale et a été moins observé chez les patients traités par Impella.16

La Pd/Pa moyenne dans notre étude était de 0,65 (plage, 0,44-0.88), suggérant que les lésions traitées étaient effectivement hémodynamiquement significatives. Des études antérieures ont montré qu’un rapport Pd / Pa au repos ≤0,86 avait une corrélation de 100% avec une réserve de débit fractionnaire ≤0,80,17 Comme on peut s’y attendre, le rapport Pd / Pa ne différait pas significativement entre les niveaux de support minimum et maximum avec Impella. Cela est dû à la fois à la pression coronaire distale (Pd) et aux pressions aortiques augmentant simultanément avec l’utilisation d’Impella, laissant le rapport global inchangé. De plus, le rapport Pd / Pa est influencé de manière significative par la pression artérielle et la fréquence cardiaque18, qui changeront toutes deux avec l’utilisation de MCS. Par conséquent, nous pensons que même si le rapport Pd / Pa peut être utile pour évaluer la sténose coronarienne, les changements de ce rapport ne seront pas nécessairement corrélés aux changements des gradients de perfusion coronaire.

Les options thérapeutiques actuellement disponibles pour les cliniciens pour traiter l’instabilité hémodynamique pendant l’ICRHP comprennent la pharmacothérapie et la SCM (IABP, Impella, Cœur en tandem et oxygénateur à membrane extracorporelle). Malheureusement, toutes ces modalités ne peuvent pas améliorer simultanément la perfusion systémique et coronarienne. Les traitements inotropes et vasopresseurs peuvent améliorer la pression artérielle systémique et le débit cardiaque; cependant, paradoxalement, ils peuvent altérer l’approvisionnement en oxygène du myocarde et augmenter la demande secondaire à une contractilité accrue, à une tachycardie et à une vasoconstriction coronaire.13,19 L’oxygénateur à membrane extracorporelle peut améliorer considérablement le débit cardiaque et la perfusion systémique, mais peut entraîner une élévation de la pression de remplissage, une postcharge et une augmentation de la demande en oxygène du myocarde.5,20,21 Des études antérieures ont démontré une aggravation du mouvement de la paroi ventriculaire gauche dans les régions sous-tendues par une artère coronaire sténotique pendant le support oxygénateur de la membrane extracorporelle.22 IABP peut augmenter le débit cardiaque et la pression artérielle diastolique, 5, 20 ainsi que d’améliorer le flux sanguin coronaire dans les artères non sténotiques.5,23 Cependant, plusieurs études antérieures ont examiné les effets de l’IABP sur l’hémodynamique coronarienne en présence d’une sténose significative en utilisant différentes modalités, y compris les méthodes de cathéter de thermodilution, 1 fil de pression coronaire, 2 sonde Doppler épicardique, 4 et fil Doppler coronaire, 3, 24 et toutes n’ont pas montré d’amélioration cohérente du flux sanguin coronaire ou de la pression coronaire distale à une sténose avec support IABP. En conséquence, il a été suggéré que l’effet de l’IABPs sur l’ischémie est en grande partie lié à la réduction de la postcharge ventriculaire et du stress de la paroi, par opposition à l’augmentation du flux sanguin coronaire ou de la pression coronaire distale jusqu’à une sténose.3,4

En raison des progrès récents de la technologie et de l’expérience PCI, accompagnés d’une augmentation notable de l’âge et des comorbidités des patients, les médecins traitent actuellement une CAO multivesselle plus complexe.13,25 Il y a un besoin croissant de MC pendant l’ICPRH pour assurer la sécurité des patients et optimiser les résultats des procédures. Il est donc souhaitable de disposer d’un dispositif MCS qui améliore l’hémodynamique coronaire malgré la présence d’une sténose coronaire lors de la réalisation de l’ICP. L’amélioration de la perfusion coronaire dans ce cadre peut potentiellement améliorer la tolérance du patient à l’ischémie et améliorer les résultats.

Limitations

Le flux sanguin coronaire est principalement déterminé par le CPP et la résistance vasculaire coronaire, cette dernière étant contrôlée par une myriade de facteurs endothéliaux, myogéniques et neuro-hormonaux.12,26 Par conséquent, le CPP est un facteur essentiel, mais pas le seul, pour déterminer le débit sanguin coronaire. Dans cette étude, nous n’avons pas mesuré directement le flux coronaire au-delà de la sténose, nous avons plutôt mesuré les pressions coronaires. Sur la base de la loi fondamentale de la dynamique des fluides, une augmentation du gradient de pression motrice à travers le lit vasculaire si l’autorégulation est abolie devrait entraîner une augmentation du flux sanguin.13 De plus, le passage du fil de pression coronaire à travers la lésion coronaire peut avoir entraîné une augmentation du gradient de pression à cause du fil lui-même; cet effet, cependant, est susceptible d’être relativement constant entre les 2 conditions d’étude. En raison de la complexité de la procédure et du temps nécessaire pour effectuer l’hémodynamique initiale, nous n’avons pas réévalué l’hémodynamique coronaire post-PCI. Enfin, compte tenu de la taille de notre échantillon, nous ne pouvons pas associer directement l’amélioration du RPC à des changements dans les résultats cliniques. Des études futures avec de plus grandes cohortes de patients évaluant à la fois le flux coronaire et les pressions peuvent être bénéfiques pour élargir le domaine de l’hémodynamique coronaire et de la protection du myocarde dans les ICRH prises en charge.

Conclusions

À notre connaissance, il s’agit de la première étude à démontrer une augmentation de la pression coronaire mesurée de manière invasive ainsi qu’une amélioration du CPP efficace avec l’utilisation de MCS. Cet effet favorable sur l’hémodynamique coronaire peut contribuer à la protection du myocarde intraprocédural et minimiser l’ischémie avec ses effets néfastes potentiels sur la stabilité clinique. Ces résultats peuvent aider les cliniciens à choisir le dispositif de soutien hémodynamique approprié lors du traitement de patients présentant une CAO multivesselle critique.

Notes de bas de page