Le pacemaker : histoire d'une invention

Le stimulateur cardiaque ou pacemaker est une invention qui sauve chaque année des milliers de vies. Ce dispositif qui sert à stimuler le rythme du cœur en lui délivrant des impulsions électriques a été mis au point dans les années 1950.

La genèse d'une invention

Le médecin italien Luigi Galvani a été le premier, en 1780, à démontrer que la stimulation électrique d'un nerf provoque la contraction du muscle qui lui est relié.  En 1791, il reproduit avec succès la même expérience sur le cœur.

Néanmoins, il a fallut attendre le début du XXe siècle pour que soient menées les premières tentatives de stimulation électrique du cœur par voie externe.
En 1931, une machine délivrant des impulsions électriques au cœur par l'intermédiaire d’une aiguille enfoncée cet organe est brevetée par Albert Hyman.

Ces recherches sur les effets de la stimulation électrique vont ouvrir la voie à l’invention du premier pacemaker.

L’invention du pacemaker externe

Le premier stimulateur cardiaque utilisable à des fins médicales a été inventé par le Canadien John Hopps (1919-1998) en 1951.
Après des études en génie électrique à l'Université du Manitoba, il a rejoint à l'équipe du Conseil national de recherches du Canada à Ottawa en 1942.

Il eut l’idée du premier pacemaker alors qu’il effectuait des recherches sur l'hypothermie : il découvrit alors qu’un cœur ayant cessé de battre à cause du froid pouvait être relancé en utilisant une stimulation électrique.

Ce premier stimulateur cardiaque était toutefois beaucoup trop volumineux pour être implanté à l'intérieur du corps humain : il s'agissait d'un stimulateur cardiaque externe.

Les pacemakers implantables

Le premier pacemaker a été implanté en octobre 1958, en Suède, par le Dr Elmqvist et le Dr Ake Senning.

Le concepteur de ce nouveau stimulateur cardiaque était l’Américain Wilson Greatbatch, un inventeur indépendant surdoué qui a déposé plus de 140 brevets et a reçu le prix Lemelson Mit en 1996 pour l’ensemble de ses Travaux et de ses inventions.
Le stimulateur cardiaque, qui aide des millions de gens dans le monde à vivre mieux et plus longtemps, est sa plus célèbre invention.

Depuis les années soixante, les pacemakers ont connus plusieurs évolutions majeures avec l'apparition des sondes endocavitaires et l’invention des premiers appareils avec fonction d'écoute.

Dans les années 1970, les premiers stimulateurs programmables par un boîtier externe ont été mis au point ainsi que les premiers stimulateurs double-chambre (avec une sonde dans l'oreillette et une dans le ventricule).

De nos jours, les pacemakers cardiaques sont les organes artificiels les plus au point et les plus répandus. Quelques 30.000 stimulateurs cardiaques sont implantés chaque année en France.

Une belle présentation en ce sens  ICI ou un beau PDF bien clair...

La stimulation cardiaque - Soins et surveillance  
 

Définition

La stimulation cardiaque est une technique thérapeutique qui consiste à appliquer au cœur des décharges électriques (régulières) afin de rétablir un rythme cardiaque.
Il existe deux types de stimulation cardiaque
- la stimulation cardiaque temporaire
- la stimulation cardiaque permanente
Dans les deux cas, elle nécessite l'utilisation d'un stimulateur cardiaque appelé communément "pacemaker".
Indication générale :
Les principales indications sont les syncopes et les malaises provoqués par un asystolie ou une bradycardie.
 


La stimulation cardiaque temporaire ou pacemaker provisoire

Définition
La stimulation cardiaque temporaire, appelée aussi provisoire, est une technique très répandue qui consiste à introduire une sonde-électrode par un veine périphériqueà la pointe du ventricule droit. Cette sonde est reliée à un stimulateur externe réglables qui permet d'obtenir la fréquence cardiaque désirée.

 
But
La stimulation temporaire a pour but d'assurer une fréquence cardiaque correcte pendant une période déterminée.
Il peut s'agir d'une urgence relative ou d'extrême urgence.
Technique
La pose de la sonde pour la stimulation cardiaque provisoire se fait sous anesthésie locale.
Les voies d'abord sont, en général, les veines jugulaires, sous-clavières, du membre supérieur (veine céphalique) ou inférieur (veine fémorale).
Préparation du patient
La veille de l'intervention :
Informer le patient : il est souvent difficile de convaincre un malade apeuré que le geste opératoire est peu traumatique et peu douloureux.
Préparation de la peau à ponctionner :
Rasage soigneux et sans blessures du côté choisi : base du cou, région sous-clavière, pré-pectorale,le moignon de l'épaule et le creux axillaire ou la région fémorale.
Lavage à l'eau et au savon, puis au Rémanex®.
Le jour de l'intervention :
Le malade reste à jeun.
Lavage de la région ponctionnée au Rémanex®.
Chemise ouverte. Pad de sous-vêtements.
Enlever montre, chaîne autour du cour.
Lit propre.
Aucune prémédication n'est nécessaire.
Poser une voie veineuse (Venflon®).
Faire uriner le malade avant de descendre en salle d'examen.
Dossier à produire : dossier Rx, dossier médical
4 étiquettes

Surveillance du patient après la pose d'un stimulateur cardiaque provisoire Après la mise en place d'un stimulateur cardiaque provisoire, ou pacemaker provisoire, le malade reste en général sous surveillance aux Soins Intensifs de Médecine pendant au moins 24 heures. Il sera ensuite dirigé vers une unité d'hospitalisation.
Surveillance clinique :
Le pouls doit être pris soigneusement sur un minute. Il doit être supérieur ou égal à la fréquence du réglage du stimulateur mais jamais inférieur à cette fréquence.
En cas de fréquence cardiaque inférieure, il faut contrôler en prenant le pouls central (stéthoscope au niveau du cœur). Bien noter s'il s'agit d' un pouls régulier ou irrégulier.
T.A.
Température.
Faire un E.C.G. chaque jour.
En cas de malaise, prendre le pouls central et la T.A. Appeler un médecin. Faire un E.C.G. (tracé long avec des dérivations où l'onde P est visible).
Surveillance du stimulateur cardiaque externe :

                                  

 Description du stimulateur :
1 - Bouton marche/arrêt (ON/OFF), doté d'un système mécanique de sécurité
2 - Connexions pour le branchement de l'électrode
3 - Boutons poussoirs pour le verrouillage et le déverrouillage des connections (appuyer
sur les deux en même temps)
4 - Réglage continu du courant de sortie (OUTPUT), de 0,1 à 20 mA (exceptionnellement < ou = 3 mA)
5 - Réglage continu de la fréquence cardiaque (RATE), de 30 à 180 battements par minute (habituellement 70 battements par minute)
6 - Réglage de la sensibilité aux potentiels recueillis (SENSITIVITY), utilisable en mode asynchrone (sur ASYNC.) (exceptionnellement au-dessus > ou  = 3mV
7 - Indicateur du recueil des potentiels, le voyant lunimeux doit s'allumer à chaque contraction cardiaque spontanée
8 - Indicateur de stimulation, le voyant lumineux ne s'allume qu'à chaque stimulation provoquée par le pacemaker
9 - Bouton de test de batterie, en appuyant sur ce bouton, les deux voyants 7 et 8 s'allument ensemble si la batterie est bonne
Surveillance locale :Le pansement au pont d'entrée de la sonde endocavitaire doit toujours être propre, sec et hermétique.
La réfection du pansement doit être accompagnée d'une asepsie rigoureuse.Complication de la stimulation temporaireDéplacement de la sonde :C'est la complication la plus fréquente. La sonde endocavitaire peut se déplacer dans l'artère pulmonaire, dans l'oreillette droite. Elle peut également perdre le contact permanent avec la paroi ventriculaire. Ce déplacement entraîne un arrêt de la stimulation . Il y a alors une diminution du pouls, diagnostiquée à l'E.C.G. 

Stimulation fixe :
 
La stimulation peut devenir "fixe" à cause d'une faible amplitude de complexes ventriculaires recueillis par la sonde. Elle est diagnostiquée à l'E.C.G.
Troubles du rythme cardiaque :La simple présence de la sonde peut déclencher des arythmies se manifestant
par des extrasystoles.
Complications mécaniques :
Elles sont.liées à la ponction veineuse :
- hémorragie au point de ponction
- pneumothorax par ponction sous-clavière
Complications infectieuses :L'infection peut survenir au niveau du point de ponction.
Perforation du myocarde ventriculaire :Une douleur peut apparaître dans la région cardiaque ou épigastrique.
Il y a un défaut de stimulation.
Contraction (possible) de l'épigastre ou du diaphragme.
 

 La stimulation cardiaque permanente ou pacemaker permanent
Définition
La stimulation cardiaque permanente est une technique qui consiste à implanter dans le corps humain un stimulateur cardiaque ou pacemaker qui est connecté à une sonde-électrode située dans la cavité cardiaque.
Le pacemaker implantable se compose d'une source d'énergie à longue durée (actuellement pile au lithium) et de circuits électroniques qui permettent la délivrance d'impulsions électriques à caractéristiques contantes. Celles-ci sont transmises par une ou des sondes-électrodes au muscle cardiaque.
Il existe plusieurs types de stimulateurs :
- ventriculaire (sentinelle ou à la demande)
- double chambre (auriculaire et ventriculaire).
But
La stimulation cardiaque définitive a pour but de traiter à long terme les
bradycardies d'origine chronique.

Technique
Plusieurs voies d'abord sont possibles.
Voie d'abord endocavitaire :elle s'effectue sous anesthésie locale.
Plusieurs voies :
- veine céphalique (avec denudation)
- veine axillaire
- voie percutanée jugulaire externe ou interne
- voie percutanée sous-clavière.
La voie gauche est en général préférée chez les droitiers pour la gêne minimale qu'elle occasionne en post-opératoire.
Après la mise en place de la sonde-électrode effectuée sous contrôle scopique, cette dernière est fixée au moyen d'une ligature sur la veine.
La sonde est connectée au stimulateur qui est lui-même placé dans une loge confectionnée dans le tissu sous-cutané en position pré-pectorale ou rétro-pectorale.

Schéma des différentes voies d'abord

 
Voie d'abord épimyocardique, sous-xiphoïdienne :
Elle permet d'aborder la face diaphragmatique du ventricule droit. Cette voie nécessite une anesthésie générale et des électrodes spéciales, vissables le plus souvent (en tire-bouchons).
La voie épimyocardique n'est utilisée que lors d'une chirurgie cardiaque ou lorsque la voie endocavitaire est rendue impossible.Préparation du patientLa veille de l'intervention :Préparation de la région à ponctionner :
Rasage soigneux et sans blessure de côté choisi :
Base du cou, région sous-clavière, pré-pectorale, le moignon de l'épaule et le creux axillaire.
(si voie épicardique : rasage de la partie inférieure et antérieure du thorax et de l'abdomen jusqu'au pubis).
Lavage à l'eau et au savon.
Examens de sang : FS- plaquettes
Quick
Na, K, Cl
Glucose
Ck
Anticoagulation (selon ordre médicaux)
Voir avec les médecins pour l'arrêt de la Liquémine® IV
NB : dans le cas de la pose d'un pacemaker permanent par voie épimyocardique :
- prévenir l'anesthésiste
- demander la prémédication
- préparer le dossier (feuille d'anesthésie, feuille de compte-rendu opératoire et étiquettes)
Le jour de l'intervention :Le malade reste à jeun.
Lavage de la région ponctionnée au Rémanex.
Chemise ouverte. Pas de sous-vêtements.
Enlever montre, chaîne autour du cou.
Lit propre.
Aucune prémédication n'est nécessaire.
Poser une voie veineuse (Venflon®)
Faire uriner le malade avant de descendre en salle d'examen-
Dossier à produire : dossier RX, dossier médical
4 étiquettes

Surveillance du patient après la pose d'un stimulateur cardiaque permanent
 
Après la mise en place d'un stimulateur cardiaque permanent ou pacemaker permanent le malade est en général aux Soins Intensifs de Médecine pendant 24 heures. Il sera ensuite dirigé vers une unité d'hospitalisation.
Surveillance clinique :Le pouls doit être pris soigneusement sur une minute. Il doit être supérieur ou égal à la fréquence du réglage du stimulateur mais jamais inférieur à cette fréquence.
En cas de fréquence cardiaque inférieure, il faut contrôler en prenant le pouls central (stéthoscope au niveau du cœur). Bien noter s'il s'agit d' un pouls régulier ou irrégulier.
T.A.
Température.
Faire un E.C.G. chaque jour.
En cas de malaise, prendre le pouls central et la T.A. Appeler un médecin. Faire un E.C.G. (tracé long avec des dérivations où l'onde P est visible).
NB : une radiographie du thorax de préférence debout ou en position assise doit être effectuée quelques heures après le retour du patient, afin de détecter la présence possible d'un pneumothorax et de vérifier la position de l'électrode (pour les pacemakers à double chambre, faire face + profil).
Surveillance locale :
La cicatrice de la loge confectionnée dans le tissu sous-cutané peut être protégée par un pansement pendant un jour ou deux, puis laissée à l'air.
Des fils sont parfois présents qui seront enlevés au 10ème jour.
Surveiller la cicatrisation.
Signaler au médecin toute apparition de signes tels que douleur, chaleur, rougeur au niveau de la cicatrice.
Un contraction locale par stimulation du muscle pectoral peut parfois être observée.


Complication de la stimulation cardiaque définitive
Les complications sont les mêmes que pour la stimulation cardiaque temporaire.
Déplacement de la sonde. Stimulation "fixe".
Troubles de rythme cardiaque.
Complications mécaniques.
Complications infectieuses. Elles nécessitent le remplacement du stimulateur cardiaque et une antibiothérapie adéquate.
Perforation du myocarde ventriculaire