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Il y a près de 40 ans, la chirurgie de revascularisation coronaire révolutionnait le monde de la cardiologie et de la chirurgie. Toutefois, le concept de la circulation extracorporelle (CEC) en étant alors à ses premiers balbutiements, les chirurgiens durent composer avec un myocarde assujetti à son propre cycle de contractilité. Ces pionniers durent faire preuve d'originalité et d'ingéniosité à une époque où les technologies étaient moins évoluées. Le pionnier de la technique de revascularisation coronarienne à cur battant fut sans contredit le chirurgien d'origine russe Vasilii Kolesov.1 uvrant à Leningrad, Kolesov, dès 1963, procédait à des revascularisations coronariennes avec l'utilisation de l'artère mammaire interne. Il démontra alors que le pontage mammo-coronarien pouvait être utilisé pour le soulagement de l'angor chronique aussi bien que l'angor instable et pouvait même, dans certaines circonstances, être pratiqué en infarctus aigu du myocarde. Il confirmait ainsi les prédictions du visionnaire Alexis Carrel2 qui, au début du XXe siècle, avait déjà émis et vérifié le concept de la revascularisation coronarienne. Pour réaliser ses exploits, Kolosov s'était inspiré des travaux d'un de ses maîtres le chirurgien Vladimir P. Demikhov.3 Demikov avait été le premier à accomplir chez l'animal un pontage mammo-coronarien unique avec survie.
Avec l'arrivée de la chirurgie coronarienne sous CEC popularisée par René Favaloro de la Cleveland Clinique au début des années 1970, le glas semblait bien avoir sonné pour la chirurgie coronaire «off-pump». Seuls certains chirurgiens sud-américains persistèrent à faire usage de la technique et cela principalement pour des raisons économiques. L'avènement des stabilisateurs au milieu des années 1990 vint toutefois bouleverser la chirurgie coronarienne et engendrer une remise en question de l'utilisation de la CEC. Il devenait possible de procéder localement à la stabilisation de la zone anastomotique et cela sans compromettre la stabilité hémodynamique du patient. Couplés à de nouvelles techniques de mobilisations myocardiques, les stabilisateurs permirent également aux chirurgiens d'accéder au territoire circonflexe du myocarde rendant ainsi possible la revascularisation complète chez le pluri-tronculaire.
Le but du présent travail est de revoir les principales indications de la chirurgie à cur battant avec une revue de la littérature récente et résumer l'expérience que nous avons acquise avec la technique à l'Institut de cardiologie de Montréal.
Depuis son apparition en chirurgie cardiaque, la CEC a été blâmée pour l'état inflammatoire qu'elle engendre. La CEC interagit positivement avec plusieurs systèmes protéiniques tels que le complément, la cascade intrinsèque et extrinsèque de la coagulation et la fibrinolyse. Les éléments sanguins comme les plaquettes, les leucocytes, les lymphocytes et les cellules endothéliales sont également actifs. Il s'ensuit les libérations d'anaphylatoxines, de radicaux libres, de facteurs tissulaires ainsi que des substances pro-inflammatoires. Tous ces effets ultimement affecteront la microcirculation et seront susceptibles d'endommager certains organes vitaux tels que le cerveau, les reins, le cur et les poumons. Plusieurs études comparant la chirurgie coronaire avec et sans assistance CEC ont fait état des avantages de la chirurgie sans CEC.4-7 Les études randomisées comparant chirurgie coronaire à cur battant avec ou sans CEC sans clampage aortique pour éviter l'ischémie globale de reperfusion ont démontré que l'absence de CEC diminuait de façon significative la libération des médiateurs de l'inflammation notamment, le complément (C3a), certaines interleukines (IL-8), anaphylatoxines (TNF-a) et marqueurs du stress oxydant.4,5,7 L'activation plaquettaire de même que la leucocytose ont été moins élevées. Cliniquement ces différences se sont traduites par une incidence abaissée d'infection postopératoire et un séjour hospitalier plus court. Toutefois ces études ont été faites sur de petites populations de patients à bas risque chirurgical et ne permettant pas d'apprécier tous les bénéfices potentiels de l'absence de la CEC et donc plus susceptibles de «mieux» supporter la CEC.
Trois études randomisées importantes portant sur le cur battant ont été publiées dans la littérature anglo-saxonne et méritent attention.8-10 En 2003 Nathoe8 et collègues du groupe «Octopus» rapportaient les résultats d'une étude prospective randomisée de 281 patients. Les deux cohortes étaient comparables en terme de démographie et facteurs de risque. La revascularisation fut jugée complète chez 83% des patients sans différence entre les deux groupes. La mortalité opératoire ainsi que l'incidence péri-opératoire d'infarctus étaient similaires. Toutefois, les besoins transfusionnels, les CKMB (indice de souffrance myocardique), et le séjour hospitalier ont été réduits chez la cohorte opérée à cur battant. A un mois de follow-up clinique, aucune différence n'était signalée entre les deux cohortes pour ce qui a trait aux événements cliniques incluant mortalité et complications d'origine cardiaque. Ces résultats se sont maintenus après un an de suivi clinique. En contrepartie cependant, l'étude portait uniquement sur des patients à bas risques dont la majorité présentait une maladie mono- ou bi-tronculaire.
Angelini9 et son groupe de Bristol ont rapporté en 2002 une étude randomisée regroupant deux études prospectives randomisées et consécutives. Au total 401 patients furent étudiés. La première phase de l'étude portait sur des patients à faible risque avec maladie coronarienne limitée mais la seconde phase incluait des patients avec maladie tri-tronculaire, infarctus récent et dysfonction ventriculaire gauche. Les conclusions obtenues recoupèrent celles de l'étude de van Dijk. Les résultats en terme d'efficacité de la procédure étaient parfaitement comparables entre les deux groupes. Toutefois, l'usage d'inotropes, de transfusions, l'incidence de fibrillation auriculaire, d'infection thoracique, la période de ventilation mécanique et le séjour postopératoire (
Enfin, Puskas10 de l'Université d'Emery publiait en 2002 une étude regroupant 200 patients randomisés avec et sans la CEC opérés par un seul chirurgien. Les patients étaient non sélectionnés et seuls ceux porteurs d'un ballon intra-aortique avaient été exclus. Le nombre de pontages (3,4/patient) était identique chez les deux groupes. La mortalité à trente jours et l'incidence d'AVC postopératoire étaient également similaires entre les deux groupes. Par contre, à l'instar des études précédentes, les indices de souffrance myocardique, les besoins transfusionnels et le séjour hospitalier postopératoire étaient réduits chez la cohorte sans la CEC. Cette dernière étude, en plus d'avoir été faite sous l'égide d'un seul chirurgien, a inclus des patients de tout acabit en évitant la présélection, rendant les résultats plus plausibles et plus près de la réalité quotidienne du chirurgien cardiaque contemporain.
Les troubles neurocognitifs sont fréquemment rapportés après chirurgie cardiaque conventionnelle sous la CEC et sont un sujet de préoccupation majeure au sein de la communauté cardiovasculaire.11 Ils surviennent en moyenne chez 20 à 50% des patients selon les études et persistent à un degré moindre au-delà de six mois. Bien que l'étiologie de ces troubles cognitifs soit multiple et ait été rapportée même après chirurgie vasculaire périphérique,12 la CEC demeure la principale cause et ce en dépit des récentes améliorations technologiques. Quelques études prospectives randomisées ont récemment été publiées comparant la chirurgie conventionnelle à la chirurgie sans la CEC et méritent attention. Diegler13 a démontré chez un petit groupe de patients randomisés qu'à une semaine postopératoire, les épreuves neurocognitives étaient significativement moins perturbées chez les patients opérés à cur battant. La prévalence de la dysfonction neurocognitive corrélait également avec les micro-embolies cérébrales per-opératoires plus fréquentes sous la CEC. Van Dijk14 et collègues d'Utrecht, au cours d'une étude prospective randomisée portant sur 281 patients, ont documenté une plus faible atteinte des performances neurocognitives à trois mois bien que non statistiquement significative. Par contre l'amélioration des performances (attribuable à l'effet d'apprentissage normal aux épreuves répétées) a été significativement plus importante du côté des non-CEC. Les auteurs ont conclu à un bénéfice associé au non-usage de la CEC limitée toutefois aux trois premiers mois. Plus récemment, Zamvar15 au cours d'une étude prospective randomisée impliquant un seul chirurgien et une technique chirurgicale parfaitement identique (exception faite de la CEC) a démontré un net avantage à la chirurgie sans la CEC. L'étude a porté sur soixante patients randomisés prospectivement avec et sans la CEC qui furent testés à une et dix semaines après chirurgie. A une semaine, 27% des patients sans la CEC contre 63% avec la CEC éprouvèrent une détérioration de leurs fonctions neurocognitives en postopératoire (p = 0,004) alors qu'à dix semaines les différences persistaient encore de façon significative (p = 0,017).
Données cliniques
Depuis la fin de 1996, nous nous sommes intéressés à la chirurgie coronarienne sans la CEC chez le pluritronculaire et rapidement en moins d'un an, nous l'appliquions systématiquement à tous nos cas. Plus de 950 cas ont depuis été opérés, nous présentons les premiers 750 patients qui seront comparés à près de 1440 cas contemporains opérés de façon conventionnelle avec la CEC. Les caractéristiques préopératoires sont exposées au tableau 1. Essentiellement, les deux groupes étaient comparables sur la majorité des points, seuls les antécédents d'insuffisance cardiaque étaient plus fréquents dans le groupe avec la CEC alors que la présence d'un ballon intra-aortique préopératoire l'était chez le groupe sans la CEC. A la chirurgie, les patients opérés sans la CEC ont bénéficié d'un nombre plus élevé de pontages et d'un temps d'ischémie totale (sommation de toutes les périodes d'ischémie régionale) plus court. Le taux de conversion chez les sans CEC est demeuré bas à près de 0,4% (tableau 2).
Le taux de mortalité opératoire, d'infarctus périopératoire (défini par des CKMB > 100 UI) est demeuré comparable dans les deux groupes. Par contre, l'usage du BIA en postopératoire, le taux de transfusion, le séjour hospitalier > 7 jours ont été plus fréquents dans le groupe avec la CEC (tableau 3). De plus, parmi les patients transfusés, la quantité de produits sanguins transfusés a été significativement plus élevée chez le même groupe.
Etude comparative (tableaux 4 et 5)
Les facteurs de risque indépendants de mortalité opératoire chez les deux cohortes confondues sont listés au tableau 4. L'étude de régression logistique a retenu l'âge, le sexe, l'insuffisance rénale préopératoire, la réintervention, la sténose du tronc commun significative et la fonction ventriculaire comme facteurs significatifs. La variable «technique chirurgicale» ne s'est pas avérée être un facteur significatif. Une étude séparée sur l'impact de la technique chirurgicale sur la morbidité périopératoire a également été faite. L'index de morbidité utilisé cumulait les facteurs suivants soit : la mortalité opératoire, l'infarctus périopératoire, l'usage du BIA per- ou postopératoire et le séjour hospitalier supérieur à 7 jours. Les facteurs de risque indépendants responsables de l'augmentation de la morbidité sont énumérés au tableau 5. Lorsque inclus dans le modèle, l'usage de la CEC s'est avéré délétère sur l'évolution postopératoire. La même tendance était observée chez les patients âgés et les patients avec dysfonction ventriculaire. Par contre, les patients de sexe féminin et les diabétiques n'ont pas semblé bénéficier de la technique sans la CEC.
Suivi clinique à moyen terme
Nous avons récemment revu le suivi clinique de 535 patients consécutifs (100% des patients suivis) durant une période de 3 à 50 mois (moyenne : 22,6 ± 13,6 mois). Parmi eux 9,5% furent réadmis pour problèmes reliés à leur condition cardiaque. Plus précisément, 1,5% furent réadmis pour un nouvel infarctus, 0,6% pour angor instable et 2,4% pour défaillance cardiaque Un nouvel épisode d'AVC est survenu chez 0,6% des patients. Une angiographie coronarienne de contrôle a été effectuée chez 4,9%26 d'entre eux pour symptômes suggestifs d'angor. Parmi eux 2,1%8 subirent une angioplastie et un seul patient fut réopéré à cause d'une progression de la maladie native, incidence identique à celle rapportée à trois ans de suivi dans l'étude de Angelini9 tant pour la cohorte sans la CEC qu'avec la CEC.14 Parmi les patients angiographiés, 85% de pontages étaient perméables dont 79% sans sténose significative, chiffres acceptables considérant que seuls les patients symptômatiques furent réangiographiés. A titre comparatif, au cours d'une étude de plus de 1500 patients angiographiés précocement en postopératoire (sans égard aux symptômes), Fitzgibbon16 a rapporté un taux global de perméabilité de 88% dont 82% sans sténose significative.
Vingt patients sont décédés au cours du suivi (3,8%) dont cinq de cause d'origine cardiaque. La survie actuarielle globale à 50 mois a été de 93,4%.
Bien que plusieurs auteurs aient adopté une approche agressive avec la chirurgie sans la CEC, peu ont rapporté leur expérience clinique avec une approche systématique sans la CEC. La plupart des études randomisées ont été produites à partir d'une population hautement présélectionnée non représentative du type de patient rencontré en pratique quotidienne. A titre d'exemple, dans la plupart des études randomisées les patients porteurs de dysfonction ventriculaire, ayant subi un infarctus récent ou une chirurgie de revascularisation antérieure, ont été généralement exclus. Malgré le fait que nos patients étaient non sélectionnés, notre approche s'est avérée sécuritaire et avantageusement comparable à l'approche classique. La mortalité opératoire ainsi que l'incidence périopératoire d'infarctus s'est avérée identique à la chirurgie sous la CEC et la morbidité relative aux besoins transfusionnels, la protection myocardique, le séjour hospitalier s'est révélé amélioré.
Par définition, la chirurgie coronarienne à cur battant devrait s'appliquer principalement aux patients chez qui le chirurgien désire éviter les effets secondaires de la CEC. Principalement les patients âgés ou atteints de comorbidité comme l'insuffisance rénale, la maladie pulmonaire bronchitique chronique ou dommage cérébral ancien sont les principaux candidats. Une étude randomisée récente institutionnelle a démontré un net avantage de la technique chez ces patients.17 Ces indications peuvent également être élargies aux patients présentant des particularités anatomiques telles qu'une aorte ascendante fortement calcifiée où les risques d'embolies sont élevés en chirurgie conventionnelle. Les patients porteurs d'anomalie du système de coagulation et les patients chez qui les transfusions sanguines doivent être évitées (témoins de Jehova) sont également de bons candidats à la procédure. La procédure peut aussi présenter certains avantages économiques surtout lorsqu'une instrumentation recyclable est utilisée. Toutefois il est clair que les avantages que l'on retrouve chez les patients à haut risque devraient virtuellement se retrouver chez tous les patients même à faible risque.
Les principales contre-indications à la chirurgie sans la CEC sont l'instabilité hémodynamique en préopératoire car elle rend la chirurgie techniquement difficile à réaliser. Les patients porteurs d'hypertension pulmonaire et d'insuffisance mitrale ischémique modérée sont une contre-indication relative car ils sont généralement plus instables au cours de la chirurgie. La maladie coronarienne diffuse et les cardiomyopathies dilatées sont également des contre-indications relatives car ces pathologies augmentent le niveau de difficulté technique de la chirurgie.
A ce jour, le suivi à long terme demeure la plus grande limitation de la chirurgie coronarienne à cur battant. L'étude de Angelini9 a démontré un suivi clinique comparable à trois ans mais il faudra attendre à plus long terme pour confirmation définitive de l'efficacité de la clinique à long terme. La question de la perméabilité à moyen terme des pontages faits à cur battant demeure en suspend. Une publication récente a fait état d'une perméabilité légèrement inférieure chez le patient à cur battant18 alors que deux autres études randomisées ont démontré une perméabilité comparable.19,20 La question demeure donc sujet à discussion, cependant il semble que la perméabilité soit reliée à l'expérience des chirurgiens.
La chirurgie à cur battant a donc fait l'objet de multiples études qui, dans l'ensemble, ont confirmé les avantages de la technique sur la chirurgie conventionnelle. Néanmoins, la technique requiert plus d'expertises de la part du chirurgien, ce qui en limite l'usage à large échelle. Avec le vieillissement de la population et l'accroissement concomitant des facteurs de risque, la chirurgie à cur battant demeure une technique incontournable que tous les chirurgiens se devraient de maîtriser.
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