Caractérisation et traitement du substrat électrique pour la thérapie de resynchronisation cardiaque

Characterization and treatment of the electrical substrate for cardiac resynchronization therapy

• Auteur / Autrice : Sylvain Ploux
• Direction : Pierre Bordachar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Cellulaire et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 29/10/2014
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement d'accueil : Université Bordeaux-II (1971-2013)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche cardio-thoracique de Bordeaux
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Daubert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Jais
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Leclercq, Rémi Dubois

Mots clés

Mots clés contrôlés

Resynchronisation cardiaque

Mots clés libres

Thérapie de resynchronisation cardiaque

Asynchronisme cardiaque

Cartographie d'activation électrique

Insuffisance cardiaque

Modélisation cardiaque

Cardiac resynchronization therapy

Cardiac dyssynchrony

Electrocardiographic Mapping

Heart Failure

Cardiac modeling

Résumé

L'objectif de ce travail était de mieux appréhender les mécanismes impliqués dans la réponse à la resynchronisation biventriculaire (BIV) en insistant sur la caractérisation du substrat électrique éligible à la thérapie et l'intérêt de la resynchronisation électrique. Nous avons démontré qu'il existe une relation forte entre l'asynchronisme électrique de base défini tant par l'ECG de surface que par cartographie détaillée de l'activation ventriculaire (ECM) et la réponse hémodynamique à la stimulation BIV. Par rapport à l'ECG de surface, l'ECM permet une caractérisation plus fine de l'asynchronisme électrique ventriculaire avec une meilleure prédiction de la réponse clinique à la stimulation BIV. La présence d'un asynchronisme de base minimum, en particulier d'un retard d'activation ventriculaire gauche (VG) par rapport au ventricule droit (typiquement >SOms), est un prérequis à l'efficacité de la thérapie. Les patients avec bloc de branche gauche présentent un haut degré d'asynchronisme et la stimulation BIV agit sur ce substrat par resynchronisation de l'activation électrique. A contrario, la stimulation BIV dégrade la séquence d'activation ainsi que l'hémodynamique des patients à QRS fins (dyssynchronie iatrogène). Les patients présentant un trouble de conduction aspécifique présentent des degrés variables d'asynchronie électrique et en conséquence des réponses contrastées à la stimulation BIV. De même, l'analyse ECM de l'asynchronisme des patients chroniquement stimulés sur le ventricule droit a permis de mettre en évidence des degrés variables de retard d'activation du VG. Si la resynchronisation électrique est garante d'une amélioration de la fonction cardiaque, d'autres mécanismes sont impliqués telle la redistribution du travail segmentaire au sein du myocarde ventriculaire. L'efficacité de la stimulation mono-VG implique une participation accrue du ventricule droit au travail global (interaction ventriculaire).

We aimed to characterize the electrical substrate amenable to biventricular pacing (BVP) and to assess the actual value of electrical resynchronization. We showed, both with respect to surface ECG and detailed ventricular electrocardiographic mapping (ECM), a strong relationship between the baseline electrical dyssnchrony and the hemodynamic response to BIV pacing. Compared with standard ECG, ECM allows a more detailed analysis of the ventricular dyssynchrony and better predicts clinical outcomes after BVP. A minimal amount of electrical dyssynchrony, in particular a sufficient LV activation delay relative to right ventricular activation, is a prerequisite to the hemodynamic response to BVP. Due to their advanced electrical dyssynchrony, patients with left bundle branch block present potential for BVP positive response which acts by electrical resynchronization. Conversely, BVP worsens the electrical activation (iatrogenic dyssynchrony) and hemodynamics in patients with narrow QRS suffering from insufficient electrical dyssynchrony at baseline. Patients with unspecified conduction disorders show variable levels of electrical dyssynchrony and as a consequence mixed results to BVP. Similarly, ECM reveals a variable degree of left ventricular activation delay in patients chronically paced in the right ventricle. Beside the electrical resynchronization, other mechanisms are involved in the cardiac pump function improvement such as the redistribution of the mechanical work over the right and left ventricles. Through ventricular interaction, the RV myocardium importantly contributes to the improvement in LV pump function induced by single site LV pacing.