Le cœur est bien plus qu’un muscle. Le système électrique complexe pousse les cavités du cœur à se contracter selon un rythme coordonné, expulsant ainsi le sang vers chacune des cellules du corps. Quand le système est endommagé par une maladie du cœur, il en résulte des battements de cœur irréguliers dangereux que l’on appelle « arythmie ».
On prévoit que d’ici 2050, de 5 à 10 millions de personnes en Amérique du Nord souffriront de fibrillation auriculaire, la forme d’arythmie la plus courante. Étant donné que de plus en plus de gens survivent à une crise cardiaque et vivent plus longtemps avec une maladie du cœur chronique, ils peuvent se retrouver avec du tissu cardiaque cicatriciel et endommagé qui contribue aux arythmies, potentiellement fatales. Les dispositifs implantables servant à régulariser et synchroniser les battements de cœur, les ablations par cathéter utilisées pour cautériser les régions du cœur causant une transmission irrégulière des impulsions électriques et les médicaments aidant à maîtriser les anomalies du rythme cardiaque jouent un rôle de plus en plus central en cardiologie. (Voir a boîte « à outils de l’électrophysiologie » au beat.ottawaheart.ca.)
C’est là tout l’univers de l’électrophysiologie. À l’image des valvules et des vaisseaux sanguins obstrués ou endommagés qui peuvent être réparés sans intervention chirurgicale par les cardiologues interventionnistes, le circuit du cœur peut être réparé par les électrophysiologues d’intervention. « Nous plaisantons entre nous en disant qu’ils sont les plombiers et nous, les électriciens », rigole le Dr David Birnie, électrophysiologue et directeur du Service d’arythmie à l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa (ICUO).
L’électrophysiologie est une spécialité relativement jeune. Le Service d’arythmie a été créé en 1983 par le Dr Martin Green, qui avait été formé à cette nouvelle science par l’un de ses pères fondateurs à Maastricht, aux Pays-Bas. Aujourd’hui, l’Institut de cardiologie compte à son service huit électrophysiologues à temps plein, mettant en commun la formation et le savoir-faire de quatre continents.
« C’est une science qui évolue rapidement », explique le Dr Calum Redpath, électrophysiologue et scientifique-clinicien, qui est entré au service de l’Institut de cardiologie en 2010. « En 1983, on commençait à peine à poser des diagnostics précis d’arythmie, mais tout ce qu’on pouvait ensuite dire aux gens était : “vous avez ce type d’arythmie, mais nous ne pouvons pas y faire grand-chose” ». Maintenant, nous pouvons traiter par ablation les arythmies de la majorité des patients. Dans les cas d’arythmies que nous ne pouvons pas encore traiter, nous mettons les bouchées doubles pour voir si nous pouvons améliorer les techniques d’ablation pour que les arythmies deviennent guérissables. »
La boîte à outils de l’électrophysiologie
Les électrophysiologues disposent de plus en plus d’options pour traiter les anomalies du rythme cardiaque, allant des médicaments utilisés de longue date aux interventions avant‑gardistes par cathéter.
Médicaments : Pour beaucoup, les médicaments constituent la première option de traitement. Les médicaments antiarythmisants peuvent être utilisés pour maîtriser certaines arythmies qui provoquent de l’inconfort chez les patients. Toutefois, comme ces médicaments peuvent avoir de graves effets secondaires, sans toujours apporter un soulagement, ils ne conviennent pas à tous les patients. D’autres médicaments, comme les bêtabloquants, peuvent aussi servir à traiter les arythmies. Mais lorsque les médicaments ne sont pas la bonne solution, les électrophysiologues se tournent vers l’implantation d’un dispositif ou l’ablation.
Dispositifs implantables : Les dispositifs qu’utilisent communément les électrophysiologues sont les stimulateurs cardiaques, les défibrillateurs automatiques implantables (DAI) et les dispositifs de traitement de resynchronisation cardiaque (TRC).
- Bien connu de la majorité, le stimulateur cardiaque est un petit dispositif (à peu près de la taille d’un téléavertisseur) que l’on place dans la poitrine ou l’abdomen du patient au cours d’une intervention chirurgicale. Il surveille l’activité électrique du cœur de façon continue et régule temporairement les battements de cœur en cas d’anomalie du rythme cardiaque.
- Le défibrillateur automatique implantable (DAI) est un dispositif qui, tout comme le stimulateur cardiaque, surveille en continu le rythme cardiaque, en plus d’envoyer des impulsions électriques pour rétablir le rythme cardiaque normal au besoin. Le groupe d’électrophysiologie de l’Institut de cardiologie a procédé récemment à l’implantation d’un défibrillateur cardiaque sous-cutané expérimental dont aucun fil ne touche le cœur.
- Le dispositif de resynchronisation cardiaque stimule et coordonne les chambres de pompage du cœur pour accorder le cœur des patients atteints de certains types d’insuffisance cardiaque. Il peut être implanté avec un stimulateur cardiaque ou un DAI.
Ablation : Ablation est synonyme de destruction; toutefois, les ablations cardiaques sont des interventions étroitement contrôlées qui ne ciblent que les petites zones de tissu cardiaque qui génèrent des impulsions électriques anormales. Après avoir soigneusement cartographié les tracés électriques dans le cœur du patient, de minuscules sondes placées au bout de cathéters sont introduites à travers des veines et des artères jusqu’aux cavités touchées du cœur où elles servent à brûler le tissu anormal, la plupart du temps au moyen d’ondes radioélectriques à haute fréquence.
Avant l’avènement des techniques par cathéter, l’ablation cardiaque nécessitait une opération à cœur ouvert très effractive. Aujourd’hui, des ablations sont pratiquées en toute sécurité chez de nombreux patients qui ne pourraient résister à une intervention chirurgicale, et la convalescence est beaucoup plus courte.
Un système GPS pour le cœur
Ce domaine a fait un énorme bond en avant à la fin des années 1990 avec le développement des systèmes de cartographie électrique sophistiqués, nous explique le Dr Pablo Nery, un autre membre de l’équipe d’électrophysiologie. Cette technologie permet aux médecins de mettre en évidence les régions du cœur qui génèrent des impulsions électriques anormales, puis de détruire avec précision le tissu perturbateur au moyen d’ondes radioélectriques à haute fréquence. Cette destruction – appelée « ablation » – cible uniquement les petites zones spécifiques qui causent une activité électrique anormale en épargnant le tissu cardiaque sain.
En se servant d’une table d’opération spéciale qui génère un champ magnétique autour du patient, le médecin insère dans une veine un cathéter équipé d’un petit aimant. Le cathéter est amené jusque dans la cavité du cœur qui génère l’arythmie, puis l’aimant est mis en contact avec toutes les régions du tissu cardiaque de cette cavité. Les impulsions électriques détectées par l’aimant sur le cathéter sont captées par le plus grand champ magnétique de la table, puis transformées en une image 3D détaillée de l’activité électrique de chaque cavité, normale et anormale.
« En présence de muscle cardiaque sain, nous recevons des signaux normaux et une tension supérieure. Quand le cathéter entre en contact avec du tissu cicatriciel, par exemple, nous obtenons des lectures différentes. Cela nous permet de créer une carte électrique du cœur et de savoir précisément quelles zones sont anormales; nous pouvons alors retourner vers une zone donnée à plusieurs reprises si nécessaire, ce qui nous était impossible auparavant », explique le Dr Nery.
Avec les nouveaux systèmes, presque tous les patients peuvent subir une cartographie diagnostique et une ablation au cours d’une seule et même intervention. Toutefois, les ablations complexes sont des interventions longues et ardues, explique le Dr Robert Lemery, qui a été formé aux Pays-Bas au début de sa carrière et qui est arrivé à l’Institut de cardiologie il y a 10 ans. Elles exigent non seulement la présence de l’électrophysiologue principal et d’un anesthésiste, mais aussi celle d’un médecin, d’une infirmière et de deux techniciens pour manipuler le logiciel en temps réel.
Un technicien doit superviser les mesures électriques en continu. Quand le médecin a besoin de voir une région précise du cœur plus en détail, un grand nombre de communications bidirectionnelles sont nécessaires pour tenter d’identifier les zones anormales.
Un second technicien annote la carte 3D du cœur tout au long de l’intervention pour avoir une image de ce qui a été fait, indiquant quels endroits ont été testés et lesquels ont subi une ablation. Tout le processus peut être très long. « Comme nous travaillons au bout d’un cathéter positionné dans le cœur, il faut du temps pour revenir à un point d’intérêt particulier », explique le Dr Lemery.
Et parfois, il faut jouer de patience. « Un patient peut avoir des battements de cœur intermittents. On peut enregistrer une séquence de cinq battements, puis attendre et attendre encore que le cœur refasse la même chose. Parfois, nous devons le provoquer, mais dans certains cas, ça peut prendre des heures », ajoute‑t‑il. L’arythmie de chaque personne a une cause électrique unique, ce qui veut dire qu’on ne peut pas emprunter de raccourcis. Chaque cœur doit être cartographié et faire l’objet d’une ablation unique.
Un éventail d’outils et de techniques
La technologie recèle d’autres innovations récentes, incluant des cathéters améliorés, dont un qui intègre un système d’échocardiographie miniature et permet de se guider par imagerie en temps réel vers et à travers le cœur. Ces technologies, accompagnées de meilleurs instruments d’ablation, utilisant principalement la radiofréquence, permettent aux électrophysiologues de corriger des arythmies qui étaient incurables il y a à peine une décennie.
« Dans les années 1990, nous avions l’habitude de traiter des cas très simples, mais nous étions incapables de prendre en charge la plupart des cas que nous maîtrisons aujourd’hui. Nous arrivons maintenant à traiter de 80 à 90 p. 100 des arythmies que nous rencontrons », souligne le Dr Girish Nair, recruté de l’Université McMaster à l’automne 2012.
L’équipe de l’Institut de cardiologie pratique maintenant toute une panoplie d’interventions complexes qui ne sont offertes que dans quelques établissements au Canada, comme l’ablation de fibrillation auriculaire, où le cathéter doit traverser délicatement le septum (la cloison entre les cavités du cœur), et l’ablation de tachycardie ventriculaire qui pose des problèmes d’accès tout aussi complexes chez des patients souvent très malades.
Le Dr Pablo Nery, un autre membre de l’équipe d’électrophysiologie, explique que la tachycardie ventriculaire est parfois causée par la présence de tissu anormal sur la paroi externe du cœur. Cette situation nécessite une approche appelée « ablation épicardique » : une aiguille est insérée dans la paroi thoracique et sert à guider un cathéter dans la membrane protectrice du cœur pour qu’il entre en contact direct avec la paroi extérieure du cœur. Autrefois, il fallait réaliser une opération à cœur ouvert pour accéder à ce tissu anormal. « Aujourd’hui, nous pouvons utiliser des cathéters et éviter une intervention majeure aux patients, en plus de leur permettre de se rétablir beaucoup plus vite, avec des résultats équivalents. »
Le Dr Girish Nair a introduit à l’Institut de cardiologie la technique d’ablation chez les patients adolescents, que très peu d’électrophysiologues au Canada peuvent traiter en raison de la complexité de leurs arythmies, souvent attribuables à des facteurs génétiques ou à des anomalies congénitales.
Le Dr Nair, explique l’importance de disposer au sein même de l’Institut de cardiologie de plusieurs options pour différentes situations; les patients qui présentent un certain type d’arythmie ne sont pas tous pareils, et ils peuvent nécessiter des approches de traitement très différentes. « En définitive, nous ne voulons pas être obligés d’envoyer un patient se faire opérer dans un autre centre », souligne le Dr Birnie.
La recherche pour prévenir et traiter les arythmies
Bien que les stimulateurs cardiaques existent depuis près de 50 ans, ce n’est qu’en 1985 que le premier défibrillateur automatique implantable (DAI) a été implanté. (Voir l’encadré « La boîte à outils de l’électrophysiologie » pour en savoir plus sur les dispositifs d’électrophysiologie.)
Quant au premier dispositif de traitement de resynchronisation cardiaque (TRC), il a été mis en place sur un patient en 1994. L’étude RAFT, une grande étude clinique internationale dirigée par l’Institut de cardiologie, a démontré en 2010 que le TRC pouvait réduire le risque de mortalité chez les patients présentant des symptômes légers ou modérés d’insuffisance cardiaque. Cette découverte a changé la pratique clinique dans le monde entier et a été reconnue comme une recherche déterminante.
Les techniques d’ablation par cathéter ont été utilisées pour la première fois sur des humains à la fin des années 1980 et la première ablation par cathéter de fibrillation auriculaire, le type d’arythmie le plus courant, a été réalisée en 1998, ajoute-t-il.
Comme l’électrophysiologie est un domaine en pleine évolution, les médecins de l’Institut de cardiologie sont très actifs en recherche clinique, s’efforçant de comparer les nouvelles techniques d’ablation aux traitements médicamenteux plus anciens et de mettre en œuvre les meilleures techniques pour réaliser les interventions. On a déjà fait des progrès substantiels pour simplifier les ablations. Des interventions qui pouvaient prendre 5 ou 6 heures il y a 10 ans n’en prennent plus que 3 ou 4 aujourd’hui, souligne le Dr Nery.
Les électrophysiologues de l’Institut de cardiologie poursuivent leurs efforts pour revoir les normes de soins qui ne sont peut-être pas optimales. C’est le cas de l’interruption des médicaments anticoagulants pour les patients qui doivent subir une implantation. Environ un cinquième des personnes qui sont victimes d’un accident vasculaire cérébral alors qu’elles prennent des anticoagulants subissent leur AVC peu de temps après que ces médicaments leur aient été retirés puis réintégrés à la suite de l’implantation d’un dispositif, laissant croire à un possible effet rebond préjudiciable, explique le Dr Redpath. L’équipe examine ce problème dans le cadre d’un vaste essai clinique en cours. « Nous formulons l’hypothèse qu’il vaut mieux ne pas interrompre la prise de warfarine, ce qui va à l’encontre de la plupart des idées reçues », ajoute le Dr Birnie.
Le groupe tente aussi de trouver comment mieux s’occuper du volume sans cesse croissant de patients atteints d’arythmie. « Nous travaillons avec nos collègues des soins primaires dans la communauté pour trouver comment prendre plus efficacement en charge les patients atteints d’arythmies, réduire les temps d’attente et leur fournir le bon traitement fondé sur des données probantes. C’est une autre forme d’innovation – rationaliser les soins », affirme le Dr Nair.
Mais même les interventions les plus optimisées et les meilleures relations avec les praticiens de la communauté ne suffiront pas à endiguer la vague de patients qui devront être traités pour leur arythmie, en particulier en cas de fibrillation auriculaire. Comme l’explique le Dr Redpath, la demande de soins est compliquée par le fait que la fibrillation auriculaire est souvent une maladie chronique qui nécessite une répétition du traitement quand la maladie progresse.
« C’est épidémique et le nombre de cas va exploser au cours des 25 prochaines années, affirme-t-il. Nous ne pouvons pas pratiquer une ablation sur autant de gens, ce n’est tout simplement pas viable. Pour les patients qui sont atteints de fibrillation auriculaire maintenant, c’est un traitement remarquable, mais ce n’est pas la réponse au problème. La réponse, c’est qu’il faut la prévenir ou, si ce n’est pas possible, retarder son apparition. »
Outre les soins et la recherche cliniques, le Dr Redpath et les deux autres scientifiques cliniciens de l’équipe, le Dr Michael Gollob et le Dr Darryl Davis, consacrent leur temps à la recherche plus fondamentale. Ils cherchent des moyens de détecter les arythmies plus tôt et d’éviter qu’elles deviennent permanentes et symptomatiques. Le Dr Gollob, directeur de la Clinique d’arythmie héréditaire, se spécialise dans la compréhension des facteurs de risque génétique du développement de l’arythmie, qui pourraient éventuellement contribuer à sa détection précoce. Le Dr Davis se concentre sur la médecine régénérative, cherchant à exploiter les cellules souches du corps pour réparer le tissu cicatriciel dans le cœur avant qu’il puisse altérer le système électrique.
Le Dr Redpath essaie de comprendre les mécanismes cellulaires qui permettent à ce qui apparaît comme des anomalies électriques intermittentes de transformer le tissu cardiaque avec le temps de façon à ce que le cœur en vienne à « préférer » une arythmie à un signal normal, un processus appelé « remodelage ». Il espère comprendre ce processus au niveau cellulaire et arriver à l’interrompre.
Arythmies courantes
L’arythmie correspond à un trouble de la fréquence et du rythme cardiaque. Bien que certaines arythmies sont rarement la cause de problèmes de santé graves, d’autres peuvent rapidement se révéler fatales et nécessitent le diagnostic et le traitement d’un spécialiste.
Voici certaines des arythmies les plus fréquentes qui doivent être traitées :
- Fibrillation auriculaire : Cette arythmie se caractérise par un rythme irrégulier dans les cavités supérieures du cœur. La fibrillation auriculaire est le type d’arythmie le plus courant qui peut donner lieu à des symptômes désagréables, de l’insuffisance cardiaque et un accident vasculaire cérébral. Environ un tiers de tous les accidents vasculaires cérébraux sont causés par la fibrillation auriculaire.
- Tachycardie ventriculaire : Cette arythmie est définie par une fréquence cardiaque très rapide qui commence dans les ventricules, cavités inférieures du cœur. La tachycardie ventriculaire peut entraîner une perte de connaissance et une mort subite d’origine cardiaque quand le sang ne peut pas être pompé hors du cœur.
- Tachycardie supraventriculaire : Cette arythmie se distingue par une fréquence cardiaque rapide qui naît près du point de conduction électrique entre les cavités inférieures et supérieures du cœur, appelé « nœud auriculo-ventriculaire ». Bien qu’elle ne soit pas aussi dangereuse que la tachycardie ventriculaire, la tachycardie supraventriculaire peut provoquer des symptômes pénibles, incluant des difficultés respiratoires, des douleurs thoraciques et une perte de connaissance.
- Bradycardie : Cette arythmie se caractérise par une fréquence cardiaque anormalement lente qui peut entraîner une gêne respiratoire, une perte de connaissance ou la mort, dans de rares cas, si la fréquence cardiaque baisse trop.
« J’essaie aussi d’établir des moyens plus intelligents d’identifier la fibrillation auriculaire plus tôt pour ne pas avoir à attendre que les patients soient symptomatiques ou souffrants, ou subissent un accident vasculaire cérébral, ajoute-t-il. Ma recherche comporte donc deux volets : comment pouvons-nous l’identifier plus tôt et comment pouvons-nous la renverser? Comment puis-je me mettre – moi, en tant que clinicien – au chômage? »
Le chômage n’est pas pour demain
Même avec la promesse de nouveaux traitements améliorés engendrés par la recherche fondamentale, pour l’instant, l’équipe n’entrevoit pas de chômage. Bien au contraire, avec la renommée du programme de l’Institut de cardiologie et son volume de patients qui ne cessent de croître, le groupe connaîtra une expansion physique au cours des cinq prochaines années : disposant présentement de deux laboratoires d’électrophysiologie et d’une salle d’intervention, ils passeront à quatre laboratoires.
« C’est un domaine qui va se développer, souligne le Dr Nair. Nous traiterons de plus en plus de patients ici au fur et à mesure que le fardeau des arythmies s’alourdira et que plus de gens sauront qu’il y a quelque chose à faire. Nous réalisons des ablations inédites et complexes que bien d’autres centres n’offrent pas. »
« Il y aura toujours des ablations, ajoute le Dr Redpath. Mais nous espérons qu’avec la recherche fondamentale que nous faisons, nous arriverons à poser des diagnostics plus tôt et à offrir aux patients des traitements visant à retarder ou prévenir les arythmies et, nous l’espérons, réduire le recours aux ablations. »
« D’un autre côté, s’il nous faut intervenir, nous ferons un meilleur usage des appareils plus évolués et nous serons en mesure d’améliorer la qualité et le type d’ablation offerte aux patients. L’avenir m’apparaît très prometteur, avec de véritables percées dans le traitement de l’arythmie. »
