Assistance ventriculaire pédiatrique et Berlin Heart Excor : 11 ans d’expérience
Angèle Boët*, Mohamedou Ly, Lucile Houyel, Emir Mokhfi,
Michel Hamann, Serge Demontoux, Régine Roussin, Emmanuel Le Bret,
Jurgen Horer
Pôle des cardiopathies congénitales, centre chirurgical Marie-Lannelongue, Le Plessis-Robinson, France.
*Correspondance : angele.boet@hotmail.fr
DOI : 10.24399/JCTCV22-1-BOE
Citation : Boët A, Ly M., Houyel L, Mokhfi E, Hamann M, Demontoux S, Roussin R, Le Bret E, Horer J. Assistance ventriculaire pédiatrique et Berlin Heart Excor : 11 ans d’expérience. Journal de chirurgie thoracique et cardio-vasculaire 2018;22(1). doi: 10.24399/JCTCV22-1-BOE
Résumé
Introduction : le Berlin Heart Excor® (BHE) est un système d’assistance ventriculaire (VAD) externe pneumatique utilisable du nouveau-né à l’adulte.
Méthode : de 2006 à 2016, 16 enfants ont été implantés dans notre institution (âge, poids médians de 8,2 ans et 22,5 kg). Le but était d’étudier cette cohorte et l’efficacité du protocole d’anticoagulation d’Edmonton.
Résultats : 75 % présentaient une cardiomyopathie et 69 % avait eu une ECMO préalablement. Dix patients ont été transplantés et une sevrée. Deux patients sont décédés après la greffe et la patiente sevrée est décédée subitement 4 mois plus tard. La survie hospitalière est de 75 % et à long terme de 62,5 %. Les complications hémorragiques postimplantation et thromboemboliques à distance touchent 14/16 patients. On retrouve une tendance (p > 0,05) à l’augmentation des épisodes thromboemboliques en présence d’un ventricule de taille inadaptée. Enfin, un montage de Fontan défaillant a été assisté en mono-VAD puis greffé avec succès. Le BHE a permis d’autonomiser tous les patients en prégreffe.
Conclusion : le BHE permet d’attendre la transplantation dans de bonnes conditions. Le risque de complications persiste, principalement en cas d’ECMO préalable, de VAD de taille inadaptée et de poids inférieur à 10 kg. Le taux de complications hémorragiques et thrombo-embolique souligne la nécessité de réadapter le protocole d’anticoagulation actuellement utilisé.
Abstract
Pediatric ventricular assistance device: 11 years of experience with the Berlin Heart Excor
Introduction: The Berlin Heart Excor is a pneumatic ventricular assistance device used in newborns through to adulthood. The goal of the current study was to evaluate pediatric cohort characteristics and outcomes, and to assess Edmonton anticoagulation protocol efficiency.
Methods: Implanted children were retrospectively included from 2006 to 2016. The results are expressed as median and percentage and comparisons were performed by Fisher’s exact test.
Results: A total of 16 children were included (63% females, 22.5 kg, 8.2 years old), 10 of whom were transplanted and one weaned. Of these children, 75% had cardiomyopathies and 69% had ECMO support before Excor. The long-term hospital survival rates were 75% and 62.5%, respectively. Post-implantation hemorrhage complications and late thromboembolic events occurred in 14 out of 16 patients. We observed a trend (p > 0.05) toward an increased rate of thromboembolic events in cases of inadequate ventricle size. One patient with failing Fontan was successfully assisted with monoventricular then transplanted.
Conclusion: Excor permitted children awaiting a graft to do so in better condition, with a survival rate between 60% and 90%. The probability of adverse effects remains important, mainly in cases with preimplanted ECMO, inadequate ventricular size or a body weight below 10 kg. The Edmonton protocol needs to be updated and adapted to different subsets of the population.
1. Introduction
Entre janvier et décembre 2015, parmi les 471 transplantations cardiaques réalisées en France, on dénombrait seulement 17 enfants de moins de 18 ans contre 24 en 2014 (agence biomédecine), dont 60 % étaient greffés pour cardiomyopathie dilatée ou restrictive et 35 % pour cardiopathie congénitale.
Le délai d’attente de 2,5 à 5 mois (en fonction du poids) et la pénurie de greffons (deux patients en attente pour un greffon) rendent la mise en place d’une assistance circulatoire souvent indispensable en cas d’insuffisance cardiaque terminale. Même si l’attente des enfants est en moyenne moins élevée que chez l’adulte, les équipes se retrouvent confrontées à des problèmes de pénurie dynamique : les greffons, peu nombreux, ne sont pas forcément disponibles au moment où des receveurs sont sur liste. Là encore, le recours à l’assistance est souvent inévitable.
Enfin, si l’utilisation du levosimendan permet d’améliorer ponctuellement l’état des enfants et le recours aux autres catécholamines en cas de défaillance aiguë (étude LIDO), la durée d’hospitalisation et le taux de mortalité n’en sont pas modifiés, particulièrement chez les patients chroniques au stade terminal de défaillance [1]. En revanche, son utilisation a permis pour certains patients de différer voire d’éviter le retour à l’assistance circulatoire mécanique en attente de greffe et de ce fait limiter la survenue de complications liées à celle-ci (études REVIVE et SURVIVE).
Différents types d’assistances circulatoires existent : on utilise les assistances par ECMO (Extra Corporeal Membrane Oxygenation) ou les assistances dites lourdes, souvent de façon complémentaire ou en relais. Les ECMO sont des systèmes temporaires de débit continu dans leur très grande majorité qui ont pour avantage la rapidité de leur mise en place, d’où leur intérêt dans le cadre de l’extrême urgence. L’ECMO était pendant longtemps le seul moyen d’assistance utilisable chez l’enfant, et la durée d’assistance était limitée à quelques jours voire quelques semaines. Actuellement, en cas de nécessité d’assistance prolongée, l’ECMO peut être convertie en assistance ventriculaire externe (Ventricular Assistance Device, VAD) comme le Berlin Heart Excor (Berlin Heart GmbH, Berlin, Allemagne) (BHE), qui est le seul système utilisable chez l’enfant. Il s’agit d’un système uni ou biventriculaire d’assistance pulsatile pneumatique avec des volumes de ventricules débutant à 10 ml (jusqu’à 80 ml) et des diamètres de canules débutant à 6 mm (jusqu’à 16 mm), permettant ainsi d’assister des enfants à terme dès la naissance. Le taux de survie des enfants sous ECMO en attente de transplantation n’est que de 50 % [2]. Ce taux atteint 70 % sous BHE [3]. Le débit pulsé, plus physiologique, diminue le syndrome d’augmentation de perméabilité capillaire. Il est également diminué du fait d’un contact sang/surfaces synthétiques moindre. L’autonomisation est plus facile, ce qui améliore l’état du patient en attente de greffe, sa réhabilitation et son devenir. De plus, une étude de 2006 de Blume examinant les résultats de 99 cas pédiatriques assistés avec du matériel adulte souligne les mauvais résultats obtenus et donc la nécessité d’un matériel adapté à l’enfant. Cependant le BHE pédiatrique n’a été autorisé par l’US Food and Drug Administration qu’en 2011 suite à l’étude de Fraser [4].
Par ailleurs, le taux de complication de ces systèmes d’assistance par VAD demeure important, malgré les innovations technologiques et les progrès de la réanimation [5-6]. Les risques d’hémorragies ou de complications thromboemboliques sont les plus fréquents, et ce malgré l’utilisation du protocole d’Edmonton [tableau 1], recommandé par Berlin Heart. Celui-ci consiste en l’application de traitements anti-agrégants et anticoagulant appliqués dès que les saignements initiaux sont contrôlés.
Tableau 1. Protocole d’anticoagulation et anti-agrégation d’Edmonton.
Moins de 1 an
1 an ou plus
Aucun traitement anticoagulant ou anti-agrégant pendant les 24 premières heures
Héparine non fractionnée (HNF)
24h après chirurgie, une fois saignement contrôlé et plaquettes > 20 000
Début : 15UI/kg/h jusqu’à 28 UI/kg/h après 6h si pas de saignement (maximum 35)
Cible : antiXa 0,35-0,7 UI/mL et substitution d’antithrombine pour AT III > 70 %
24h après chirurgie, une fois saignement contrôlé et plaquettes > 20 000
Début : 10UI/kg/h jusqu’à 20 UI/kg/h après 6h si pas de saignement (maximum 28)
Cible : antiXa 0,35-0,7 UI/mL et substitution d’antithrombine pour AT III > 70 %
Héparine de bas poids moléculaire/HBPM, uniquement enoxaparine
Conversion HNF en HBPM 48h après la fin des saignements, si patient stable
Début : 1,5 mg/kg (moins de 2 mois) ou 1 mg/kg (plus de 2 mois) toutes les 12h. Maximun 3 et 2 mg/kg toutes les 12h.
Cible : antiXa 0,6-1
Cible ATIII > 75 %
-
Anti-vitamine K AVK, coumadine
-
Conversion HNF en AVK 48h après la fin des saignements, si patient stable
Début : 0,2 mg/kg/j po (maximum 5mg)
Cible : INR 2,7-3,5
Si INR< 2,7 : couvrir par HNF. Si instabilité ou inefficacité durable : convertir par HBPM
Dipyridamole, persantine
48h post-implantation, saignement arrêté, patient stable, plaquettes > 40000
Début : 4 mg/kg/j po en 4 prises (max 15 mg/kg/j)
Cible : cartographie plaquettaire : suppression ADP > 80 %
Idem
Aspirine, ASA
Débuté 96h après implantation, une fois tous les drains retirés (maximum J7).
Début : 1 mg/kg/j po en 2 doses (maximum 3mg/kg/j)
Cible : cartographie plaquettaire : AA suppression > 80 %
Idem
L’objectif principal de notre travail est de reprendre la série pédiatrique composée de 16 des 18 patients implantés par BHE depuis 2006 dans notre centre, afin d’étudier les caractéristiques des patients, les indications d’implantation ainsi que leur devenir. Le second objectif est de déterminer l’efficacité de la mise en application systématique du protocole d’anticoagulation d’Edmonton et anti-agrégation proposé par la société Berlin Heart en relation avec les complications constatées dans notre cohorte.
2. Patients et méthodes
Pour cette étude monocentrique observationnelle rétrospective sur dossiers, nous avons inclus tous les patients âgés de moins de 18 ans ayant bénéficié d’une implantation de BHE entre janvier 2006 et avril 2016.
Les informations concernant le patient, sa pathologie, ses antécédents, sa clinique, sa biologie, les complications et son devenir jusqu’au 31 décembre 2016 inclus, sont relevées et anonymisées. Elles sont résumées dans la flow-chart sur la figure 1.
[caption id="attachment_3970" align="aligncenter" width="262"] Figure 1. Flow-chart résumant les patients inclus et leur devenir.[/caption]
Les tailles des ventricules pneumatiques des enfants ont été classées en 3 catégories : adaptée (30-50 mL/m²), trop large (> 50 mL/m²) ou trop petite (< 30 mL/m²), comme le recommande la société Berlin Heart et Miera [7].
Les statistiques ont été réalisées grâce au logiciel IBM SPSS Statistics version 20. Les comparaisons entre les groupes sont réalisées grâce au test exact de Fisher. La survie des patients est exprimée par des courbes de Kaplan-Meier.
L’étude a été menée dans le respect de la législation des études cliniques et approuvée par le comité d’éthique local.
Pendant la période d’inclusion, 2 % des patients ont eu besoin d’une assistance circulatoire dont 11,7 % ont bénéficié d’une implantation de BHE, soit 18 patients dont 16 âgés de moins de 18 ans. L’application du protocole d’anticoagulation et d’anti-agrégation d’Edmonton était la règle pour l’ensemble de la cohorte.
3. Résultats
3.1. Détail des patients
Les caractéristiques des patients composant notre cohorte, leur devenir, la prise en charge dont ils ont bénéficié et les traitements reçus ainsi que les complications survenues sont détaillées dans les tableaux 2 à 4.
Tableau 2. Caractéristiques générales de la population.
Population
Nombre (%) ou médiane
de la cohorte pédiatrique
Interquartile
n enfants
16
Âge (années)
8,25
[5,4-9,6]
Sexe
M
F
6 (38 %)
10 (63 %)
Poids (kg)
22,5
[19-26,5]
Etiologie
Cardiopathie congénitale
Cardiomyopathie
Défaillance primaire de greffon
3 (19 %)
12 (75 %)
1 (6 %)
ECMO préimplantation
Nombre
Durée (J)
11 (69 %)
8-8
[5-10,5]
Type de VAD (Ventricule Assistance Device)
Mono-VAD
Bi-VAD
3 (19 %)
13 (81 %)
Durée implantation (J)
36,5
[20-67]
Durée USI (J)
63,5
[39-81]
Hospitalisation (J)
84
[36-102]
Tableau 2bis. Prise en charge globale de la population.
Population
Nombre (%) ou médiane
de la cohorte pédiatrique
Interquartile
Nutrition
Début nutrition parentérale
Début nutrition entérale
1
5
[1-3]
[2-8]
Début Anticoagulation (J)
Héparine non fractionnée
Dipirydamole
Anti-vitamine K
Acide acetylsalicylique
1
2
9
5
[1-1]
[2-3]
[6-14]
[3-12]
Durée ventilation mécanique (heures)
216
[120-768]
Transplantation cardiaque
10
Tableau 3. Tableau des caractéristiques et devenir des patients sous BHE.
Patient
Âge admission (années)
Poids admission (kg)
Taille (cm)
Cardiopathie congénitale (CC) /cardiomyopathie (CM)
ECMO pré-BH
Durée ECMO pré-BH (jours)
Cure levosimendan
Mono-VAD gauche
(L-VAD)
ou Bi-VAD
Durée BH (j)
Greffe cardiaque
Décès hospitalier
Durée USI (j)
1
8,5
27
135
CM
1
1
non
Bi-VAD
17
1
1
33
2
6,8
21
122
CM
1
3
non
Bi-VAD
139
1
0
261
3
6,5
15.3
102
CM
1
8
non
Bi-VAD
31
0 (greffe avant BHE)
1
37
4
8,6
20
125
CM
1
36
non
Bi-VAD
13
1
0
59
5
5,5
16
104
CC
1
8
non
L-VAD
115
1
0
133
6
8
22
127
CM
1
11
oui
Bi-VAD
60
1
0
78
7
12
34
158
CM
0
0
oui
Bi-VAD
70
1
0
75
8
13,3
50
158
CC
0
0
non
L-VAD
36
1
0
80
9
11,5
26
137
CM
0
0
non
Bi-VAD
37
1
0
40
10
16
45
156
CM
1
12
non
Bi-VAD
16
0
1
18
11
7,5
25
155
CC
1
10
oui
Bi-VAD
0,2
0
1
60
12
0,8
8,6
73
CM
1
6
non
Bi-VAD
31
0
0
59
13
5,1
20
122
CM
1
4
oui
Bi-VAD
104
0
1
109
14
2,3
11
90
CM
0
0
non
Bi-VAD
30
0
1
35
15
11,9
57
162
CM
1
8
oui
L-VAD
48
1
0
67
16
9
23
132
CM
0
0
oui
Bi-VAD
81
1
0
85
Tableau 3 bis. Récapitulatif des patients décédés.
Patient
Âge admission (années)
Poids admission (kg)
ECMO pré-BH
Durée BH (j)
Greffe cardiaque
Cause décès
1
8,5
27
1
17
1
Défaillance primaire greffon
2
6,8
21
1
139
1
Décès à 11 mois post-greffe de complications de son encéphalopathie
3
6,5
15,3
1
31
0
Fonte purulente cœur, médiastinite
10
16
45
1
16
0
Mort cérébrale (préimplantation probable), AVC massif
11
7,5
25
1
0,2
0
Hémorragie massive
12
0,8
8.6
1
31
0
Décès à 4 mois post-sevrage, mort subite à domicile
13
5,1
20
1
104
0
Accident vasculaire cérébral massif à J109 sous BHE
14
2,3
11
0
30
0
Accident vasculaire cérébral massif à J35 sous BHE
Tableau 4. Tableau des traitements et prise en charge des patients sous BHE.
Patient
Date de début (J)
Durée d’intubation (h)
Oxygénateur
Hémodialyse
HNF
Dipyri-damole
Acétylsalicylate de DL-lysine
Anti-vitamine K
Nutrition parentérale
Nutrition entérale
1
1
2
3
7
14
240
2
1
12
1
44
2160
3
1
-
-
3
23
+
4
1
11
3
10
0
4
96
5
1
13
12
1
6
1056
6
1
2
5
14
1
7
1200
7
1
2
2
3
3
120
8
1
2
4
6
2
5
192
9
1
3
5
5
2
192
10
1
2
1
+
+
11
-
-
-
-
-
-
-
12
1
2
5
23
1
8
384
13
1
2
35
27
4
2
768
+
+
14
1
2
17
7
1
2
4
15
1
2
2
9
1
2
14
16
1
2
-
3
3
5
9
3.2. Mortalité
Parmi ces 16 enfants appareillés, dont le devenir est résumé dans la figure 1 et les tableaux 2 et 2bis, le taux de survie hospitalier dans notre cohorte était de 75 %. Deux patients supplémentaires sont décédés après la transplantation cardiaque (un en réanimation et un à distance d’une complication de son encéphalopathie, figure 1). Les causes de décès sous BHE étaient le saignement, l’accident vasculaire cérébral hémorragique et l’infection. La seule patiente sevrée de l’assistance après récupération est décédée subitement 4 mois après le sevrage [figure 1, tableau 3bis].
Le suivi des survivants de notre cohorte est en moyenne de 41 mois [SD : 24-58] à la date du 31 décembre 2016 avec des extrêmes allant de 7 à 68 mois. Le taux de survie lors du suivi à moyen terme est de 62,5 %.
Notre cohorte comprend deux périodes particulièrement à risque de décès. La première est précoce : la première semaine postimplantation, où le risque est essentiellement hémorragique. La seconde période est plus à distance et le risque majeur est thromboembolique, dont les AVC, souvent massifs et létaux. La figure 2 illustre l’évolution et le devenir au cours du temps des patients implantés. La figure 3 quant à elle compare le devenir des patients sous assistance par BHE à celui des patients transplantés cardiaques.
[caption id="attachment_3971" align="aligncenter" width="300"] Figure 2. Nombre de patients sous assistance ventriculaire (VAD), de patients ayant bénéficié d’une transplantation cardiaque orthotopique (OCT), de patients décédés sous assistance et de patients sevrés avec succès.[/caption]
[caption id="attachment_3972" align="aligncenter" width="300"] Figure 3. Estimation de la survie sous assistance (gauche) et après transplantation cardiaque postassistance par BHE (droite).[/caption]
En date du 31 décembre 2016, la totalité des patients sont suivis et en bon état général, sans anomalie cardiaque détectée au niveau clinique ou échographique.
3.3. Complications
Si on compare les complications hémorragiques précoces (< 7 jours) entre patients atteints de cardiopathies congénitales (n = 2/3) ou de cardiomyopathies (n = 4/13), on ne retrouve pas de différence significative entre les 2 groupes.
Les complications et interventions spécifiques à chaque patient sont résumées dans le tableau 5. À noter que 4 patients ont nécessité une dialyse et 3 un oxygénateur (la totalité de ces patients sont décédés). Dans notre série, on retrouve un montage de Fontan assisté en mono-VAD et transplanté avec succès. Les 2 causes principales de complications sous BH étaient l’infection (13/16 patients) et les troubles de la coagulation, thromboemboliques ou hémorragiques (14/16 patients).
Tableau 5. Principales complications rencontrées chez les patients sous Berlin Heart Excor.
Patient
Hémodynamique
Infectieux
Hémorragique
Thrombotique
1
Décaillotage J5
2
Hémoculture, canule et cathéter : Staphylocoque coagulase négative (SCN) et Stenotrophomonas maltophilia
J10
Saignement majeur
Décaillotage J8
3
TRALI et TACO
(Transfusion-Related Acute Lung Injury et Transfusion Associated Circulatory Overload)
SCN
Médiastinite dépassée
Transfusions massives
4
Streptococcus pneumoniae bronches J1
5
J24: colonisation E. coli BLSE rectum
J0 : S. pneumoniae bronches
J40 : Neisseria gonorrhoeae bronches
J47 : S. Aureus cathéter central jugulaire droit
6
Œdème aigu pulmonaire (OAP) à J18 et J34
J3 : Pseudomonas aeruginosa et Candida albicans bronches.
J18 : Pneumopathie (PNP) P. aeruginosa
Hématurie
Aspiration bronchiques sanglantes
AVC ischémique
7
Tachycardie ectopique dès J3
Fibrillation ventriculaire (FV) itérative avec choc électrique externe (CEE) (AVC J5)
Amiodarone de J0 à J61
Portage S. pneumoniae trachée traité
Sepsis SCN J9
J34: P. aeruginosa KTC et S. aureus canules
J5 : AVC (déficit G) évolution favorable
J21 : changement VD
J51 : changement des 2 ventricules
8
TV et FV jusqu’à J6
ECMO post-greffe
PNP C. albicans pré-BHE (21j antifongiques)
Thrombus canule entrée VG : thrombolyse
=> hémorragie drains
9
J7 :
Écoulement pus cicatrice (Staphylocoque epidermidis) : ATB et reprise J9
J16 : collection sous-diaphragmatique G : reprise
PNP : reintubé J22-27
2 reprises pour hémorragie
10
FV d'emblée
E. coli urines pré-BH
C. albicans J13 urines
AVC
11
BAV complet
Hémorragie massive
Suspicion allergie HNF per-ECMO
12
J2 réouverture pour changement canules
Sang selles J0
13
Tachycardie : propanolol
Hémoculture : SCN J10 arrivée
Fonte purulente médiastin
AVC hémorragique
1 vomissement sanglant
1 épistaxis
Hématomes aux points de perfusion
14
S. aureus bronches
AVC hémorragique
EP à J30 : DC
15
Amiodarone J0 à 20
E. faecalis liquide péricardique et drain
16
Tamponnade
Reprise pour tamponnade J3
Patient
Neurologique
Berlin Heart
1
Caillot
2
Décaillotage
5
Refus parole et alimentation
6
Micro-emboles cérébrales sans séquelles
Clonies gauches: AVC ischémique frontopariétal droit avec parésie bras gauche
EEG normal
Scanners de contrôle J35 et 55 : légère dilatation ventriculaire isolée
7
J5 (toujours FV) : trouble vigilance,
Scanner J6 : AVC confirmé
Déficit G, EEG normal
Récupération complète
3 changements V pour dépôt
(dépôts à partir J2)
8
Dépôts des J2 :
thrombus canule aspiration VG
10
AVC
11
AVC
12
Repositionnement canules J2
13
AVC
J58 : léger dépôt canule D (9)
J90 : ombre noire pompe G : changement canule G
J91 : erreur mesure pression: changement console
14
Hémorragie parenchymateuse D, effet masse
Dépôt entrée VD J5 et J12 : VD++ et VG sur valve sortie
15
1er dépôt J5
16
Micro dépôt fibrine sortie VAD droit
Changement console pour défaut batterie
3.4. Taille des ventricules implantés
Comme le montre le tableau 6, 9 des 16 patients (56 %) ont été appareillés avec au moins un VAD de taille inadaptée (trop petit ou trop grand pour le gabarit de l’enfant). Parmi eux, 4/9 (44 %) ont présenté une complication thromboembolique contre 0/7 chez les patients ayant un VAD de taille adaptée. Même si cette différence n’est pas statistiquement significative, cette tendance dans notre cohorte de taille modeste est à prendre en compte.
Tableau 6. Taille des ventricules en fonction de la surface cutanée des patients.
Patients
Volume d’au moins 1 des pompes
Décès
AVC
TE
1
Trop petit
0
0
0
2
Adapté
0
0
0
3
Adapté
1
1
0
4
Trop petit
1
1
0
5
Trop large
0
0
0
6
Trop petit
1
0
0
7
Adapté
1
1
0
8
Adapté
1
0
0
9
Adapté
1
1
0
10
Trop large
0
1
1
11
Trop petit
0
1
1
12
Adapté
0
0
0
13
Trop petit
0
0
0
14
Adapté
1
0
0
15
Trop petit
0
1
1
16
Trop large
1
0
1
< 30 mL/m2 : trop petit ; 30-50 mL/m2 : adapté ; > 50 mL/m2 : trop large
Survenue (1) ou non (0) des évènements indésirables décès ; AVC : accidents vasculaires cérébraux (AVC) ; TE : thromboemboliques.
3.5. Cas particuliers
3.5.1. Montage de Fontan défaillant
Le patient 8 est le seul patient de notre cohorte qui était porteur d’un ventricule unique avec un montage de type Fontan défaillant (ventricule unique [VU] à double entrée de morphologie droite). Dans les suites d’une réintervention pour plastie des valves auriculoventriculaires (VAV), principalement la droite pour fuite massive, 6 ans et demi ans après la dérivation cavopulmonaire totale (DCPT), la fonction du ventricule droit (VD) s’était dégradée massivement avec aggravation de la fuite cette fois-ci gauche. Il a été repris à J6 de la chirurgie pour plastie de la VAV et de l’anneau gauche. L’évolution a été compliquée d’une endocardite à Staphylocoque aureus, et l’enfant sera réopéré pour remplacement des deux VAV par bioprothèse. Devant la persistance d’une dysfonction ventriculaire sévère, il a été placé sous assistance monoventriculaire systémique (BHE) 5 semaines après la première plastie valvulaire. L’évolution a été marquée initialement par un thrombus au niveau de la canule d’aspiration traitée par thrombolyse et d’une pneumopathie à Candida albicans. L’enfant a pu être transplanté à J36 avec mise en place d’une ECMO en postopératoire immédiat pour défaillance de greffon et hémorragie massive avec une très bonne récupération par la suite. Il est à ce jour asymptomatique.
3.5.2. Suppléance d’autres organes
Trois patients ont nécessité une hémodialyse durant la période d’assistance par BHE dont 2 ont également nécessité la mise en place d’un oxygénateur sur le circuit. Ces 3 patients sont décédés sous BHE.
4. Discussion
4.1. Indication de l’implantation et moment de l’implantation
Le choix du meilleur moment pour implanter le BHE reste encore difficile. Dans notre série, la décision de mise en place d’un BHE a toujours été concomitante d’une indication de transplantation cardiaque. La majorité des patients (69 %) ont été implantés en relais de l’ECMO, cette dernière ayant dû être posée en urgence. En ce qui concerne les assistances de type ECMO, les différentes études recommandent une mise en place la plus rapide possible, quel que soit l’âge et la pathologie y compris lors d’arrêt cardiorespiratoire (ACR). Par ailleurs l’âge, le poids, le sexe, le pH, le site de canulation, la nécessité d’hémofiltration et l’extubation rapide ne sont pas des facteurs prédictifs de mortalité lors de mise en place d’ECMO. En revanche, une augmentation des lactates, une physiologie circulatoire non biventriculaire et une insuffisance rénale aiguë sont prédictives de mortalité. La mise en place d’une ECMO avant le BHE n’entraîne pas plus d’évènements neurologiques que la pose du BHE d’emblée [8]. Dans notre série, l’insuffisance rénale aiguë est également de très mauvais pronostic après pose de BHE, puisque tous les patients dialysés sont décédés. Concernant l’utilisation d’assistance périopératoire, toutes les études concordent pour affirmer qu’il n’y a pas de différence de morbimortalité post-greffe pour les enfants placés en prétransplantation sous assistance circulatoire de type ECMO ou VAD d’emblée [9], mais la mise en place d’une ECMO pré-VAD augmente la mortalité [10] du fait des conditions d’implantation parfois mauvaises (arrêt cardiaque), mais surtout de la présence d’anticoagulant rendant la pose du BHE à haut risque hémorragique. Dans notre cohorte, certains patients ont été mis initialement en ECMO du fait du délai plus long de la mise en place d’un BHE. Ceci n’a pas été démontré dans notre série mais le facteur limitant reste le faible nombre de patients. De plus les enfants en attente de greffe sont facilement placés sous VAD devant des délais d’attente longs et la meilleure physiologie obtenue. Depuis quelques années seulement, l’enfant de petit poids peut avoir accès à tous les types d’assistance circulatoire mécanique grâce au développement de ventricules extracorporels de taille adaptée. Cependant, en urgence, l’ECMO reste de réalisation plus facile et plus rapide.
Une fois l’assistance débutée se pose la question de la durée de celle-ci. La plupart des études s’accordent à dire qu’il faut installer des systèmes VAD pour des assistances prolongées, de plus de 7 jours. Pour les ECMO, les durées d’assistance moyennes sont selon les études entre 3 et 7 jours. Les dispositifs d’assistance de type VAD sont implantés pour des durées plus longues, entre 20 et 44 jours selon les séries. Les VAD assurent une meilleure hémodynamique avec un flux pulsatile, une bonne décharge ventriculaire, moins d’hémolyse et cytolyse et moins de complications hémorragiques que les ECMO.
Enfin, notre centre, avec des premières implantations datant d’il y a 10 ans, a majoritairement implanté en biventriculaire, en accord avec BH : on retrouve dans notre cohorte une majorité de défaillances cardiaques terminales sévères et bilatérales. Seuls les cœurs de physiologie univentriculaire et un patient de défaillance gauche isolée ont reçu un mono-VAD.
4.2. Survie
Dans notre cohorte pédiatrique, la survie globale est de 62,5 %.
Une autre série récente de 2015, celle de Sandica [21], rapporte un excellent taux de survie avec 90 % d’évolution favorable, par greffe ou récupération.
La série anglaise de Cassidy en 2013 [12] retrouve un taux global de survie de 81 % sur une cohorte de 102 enfants.
La série allemande de Miera publiée en 2014 [7] retrouve un taux de survie plus bas de 69 %, proche de celui de notre cohorte, avec une tendance à la diminution chez les patients de faible surface cutanée et plus jeune (p = 0,078).
La série australienne de 2015 [10] porte sur une expérience de 15 ans d’implantation des VAD. Il s’agit d’une série de 64 assistances ventriculaires dont 11 (17 %) de BHE. Cette série a permis elle aussi de mettre en évidence une augmentation de la mortalité chez les patients ayant été mis sous ECMO avant l’implantation de l’assistance ventriculaire. La série décrit 27 % d’AVC, 14 % de changement d’assistance ventriculaire pour thrombose du ventricule pneumatique et 6 patients sur 64 explantés pour récupération de leur fonction ventriculaire. La survie à 5 ans dans cette cohorte est de 69 % et 61 % à 10 ans avec une survie excellente des patients ayant été greffés post-VAD à 91 %, l’essentiel de la mortalité étant survenue pendant la période d’assistance elle-même.
Ainsi les résultats obtenus dans notre série sont comparables aux résultats des centres précédemment décrits.
4.3. Complications
Les complications sont particulièrement fréquentes sous assistance. On retrouve le plus souvent des complications hémorragiques nécessitant la plupart du temps une hémostase chirurgicale [10]. Ceci est également responsable de transfusions massives fréquentes. L’autre risque majeur est le risque thromboembolique, surtout lors des premiers jours post-VAD chez l’enfant, du fait du lavage insuffisant des pompes à chaque systole. Cependant, ce risque reste réel malgré l’adaptation du matériel et est lié au maniement des anticoagulants. Ces 2 types de complications sont aussi responsables d’effets secondaires neurologiques de fréquence très variable selon les séries, surtout chez les adolescents, et menant parfois au décès. Concernant les complications neurologiques, Jordan [12] dénombre en 2015, sur une série américaine portant sur 204 cas de Berlin Heart dans 47 centres, la survenue de 73 problèmes neurologiques chez 59 patients, soit 29 % de la cohorte. La majorité survient avant J14 et la mortalité de ces patients est de 42 % contre 18 % pour le reste de la cohorte (il s’agit de la principale cause de mortalité relevée). Dans notre série, le taux de complications neurologiques est de 38 %, avec une mortalité de 18 %, malgré l’application systématique du protocole d’Edmonton. Ce protocole détaille la séquence de mise en place des anticoagulants et anti-agrégants (héparine, puis dipyridamole, aspirine et AVK) en fonction de l’âge de l’enfant (plus ou moins 1 an) et de sa clinique.
Malgré l’application systématique dans notre série du protocole d’Edmonton, le taux de complications thromboemboliques reste très important. Il en est de même dans d’autres grands centres nord-américains qui de ce fait ont modifié leurs protocoles de prise en charge des VAD, avec une prise en charge plus personnalisée comprenant une anti-agrégation et une anticoagulation plus agressive [13,14]. Cela renforce la nécessité d’un travail multicentrique de réévaluation des pratiques et d’adaptation de ce protocole, qui est actuellement en cours.
Une autre classe de complications fréquemment décrite est celle des infections [11]. Sont décrites des pneumopathies dues à la ventilation mécanique prolongée et des médiastinites. Les autres complications sont l’insuffisance rénale sur bas débit ou/et secondaire à la lyse cellulaire et des décès par défaillance multiviscérale et décanulation accidentelle.
4.4. Facteur de risque de complication
Les différentes séries rapportent plusieurs principaux facteurs de risque de complications. La série américaine de Zafar en 2015 [15] met en évidence 3 facteurs de mauvais pronostic concernant les patients sous assistance biventriculaire : l’insuffisance rénale, l’utilisation de pompes de 10 ml et la réalisation par un centre ayant eu moins de 5 cas au total.
De Rita [16] souligne que les principaux facteurs de risque d’évolution défavorable sont un poids en dessous de 10 kg et la succession du nombre de modes d’assistance. Ainsi, la série de Conway en 2015 [17], portant sur des patients de moins de 10 kg bénéficiant d’une assistance par BHE, montre un taux de survie beaucoup plus bas de 57 %, avec comme facteurs de risque principaux de mortalité le fait que l’enfant soit porteur d’une cardiopathie congénitale et présente un taux de bilirubine augmenté.
La série allemande de Miera publiée en 2014 retrouve également un taux de survie plus bas chez les patients implantés de moins de 10 kg [7]. Outre les facteurs de risque cliniques ou biologiques de mortalité, cette équipe s’est intéressée sur une cohorte de 80 enfants (âge moyen 2,2 ans, surface corporelle 0,5m²) à la relation entre la survie et la taille des pompes ventriculaires. En effet une taille de pompe inadaptée entraîne plus de complications, particulièrement en cas de ventricules surdimensionnés par augmentation du risque thromboembolique. Cela a également été bien montré par Cassidy et Sandica [11-21]. Nous avons également retrouvé une tendance importante à l’augmentation du nombre de complications principalement thromboemboliques en cas de présence d’au moins une pompe de taille inadaptée dans notre série (44 % vs 0 %, p = ns), même si, du fait du faible nombre de patients, la différence n’est pas statistiquement significative. Miera détermine une taille de ventricule adéquate entre 30 et 50 ml/m² [12,17]. Il est à noter que Berlin Heart a de ce fait produit depuis des ventricules de taille intermédiaire (15 ml) pour les jeunes enfants afin de limiter ces complications [18].
La série anglaise de Cassidy en 2013 [11] souligne également que les petits enfants de moins de 20 kg sont assistés plus longtemps. De plus, le pronostic des patients atteints de cardiopathie congénitale et assistés demeure moins bon que celui des cardiomyopathies, différence non retrouvée dans notre série de patients, comportant seulement 3 patients porteurs d’une cardiopathie congénitale dont 1 décédé pour 5 décès sur 13 cardiomyopathies (p = ns).
4.5. Suivi et devenir des patients sous Berlin Heart
Nous avons dans notre série un cas de ventricule unique assisté par BHE : défaillance du montage de type Fontan par fuite des valves auriculoventriculaires. Ce cas fait partie des rares cas décrits [19] de « Failing Fontan » assistés puis greffés avec succès, en l’occurrence ici en mono-VAD de fonction systémique.
Par ailleurs, concernant l’utilisation du levosimendan dans notre service, 6 des patients ont reçu une cure préalable sans modification de leur évolution. L’expérience générale de notre centre concernant son utilisation n’a pas modifié notre fréquence et notre type de population d’implantation. Cela est également dû au profil de notre centre, de référence mais aussi de dernier recours, les patients arrivant en défaillance terminale, stade pour lequel le levosimendan à le moins de bénéfices prouvés.
Une autre stratégie pouvant être discutée est le recours aux systèmes d’assistance ventriculaires « temporaires » dits de moyenne durée. Des publications récentes rapportent leur supériorité à l’ECMO dans certains cas, notamment pour des utilisations de 15 jours en moyenne. Cependant ces systèmes sont pour le moment plus comparés aux ECMO, pour des enfants plutôt grands, ayant des défaillances aiguës et modérées à sévères [20]. En effet, ces systèmes gardent comme inconvénients d’être temporaires, de débit continu et de provoquer une hémolyse importante (comme pour l’Impella [Abiomed Inc, Danvers, Massasuchetts, Etats-Unis], non disponible pour l’enfant, mais pouvant parfois être utilisé en plus d’un autre système d’assistance au titre de décharge gauche chez l’adolescent ou adulte). Même s’ils sont prometteurs, ils ne sont pas encore pour le moment utilisés dans notre centre.
Par ailleurs, il est à noter que tous les enfants de notre cohorte greffés sous BHE et rentrés à domicile ont actuellement une fonction cardiaque normale. Pour le moment, le suivi est relativement court (41 mois [SD 24-58]), ainsi il est encore nécessaire d’avoir plus de recul, notamment pour comparer ce taux de survie avec celui des patients transplantés à long terme qui est de 50 % à 15 ans.
Enfin, un des derniers challenges est d’optimiser l’autonomisation de ces patients afin de pouvoir envisager à terme un transfert dans les services d’hospitalisation, voire un retour à domicile en attente du greffon.
5. Conclusion
Le Berlin Heart Excor® est un système d’assistance efficace, qui, utilisé en attente de transplantation cardiaque, permet à un patient autonomisé d’attendre un greffon dans des conditions cliniques et psychologiques plus favorables.
Le nombre de complications et d’évènements indésirables reste cependant important. Les principales complications restent les évènements hémorragiques ou thromboemboliques et les infections. Le protocole d’anticoagulation d’Edmonton reste encore appliqué mais ne paraît plus être adapté à la totalité des patients. Les risques, notamment hémorragiques, semblent différents entre les patients chroniques avec troubles de l’hémostase et les patients aigus sans antécédents, de même qu’entre les patients implantés d’emblée et ceux ayant eu une ECMO au préalable. Ainsi un groupe de travail Berlin Heart a été mis en place dans notre institution, et une cohorte prospective test est en cours afin de mieux cibler besoins et difficultés pour réadapter ce protocole.
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Conflit d’intérêt : aucun. / Conflict of interest statement: none declared.
Date de soumission : 25/08/2017. Acceptation : 02/01/2018.
mai 17, 2018