L'insuffisance cardiaque représente une épidémie mondiale croissante, avec des décès annuels et une augmentation continue de son incidence. Les dispositifs d'assistance circulatoire, y compris les cœurs artificiels partiels et totaux, offrent des options thérapeutiques prometteuses pour les patients non éligibles à la transplantation cardiaque. La recherche et le développement de ces dispositifs visent à améliorer la qualité de vie et à fournir des solutions aux patients atteints d'insuffisance cardiaque avancée.

1. ASSISTANCE CIRCULATOIRE
Dr K. S. Hassam
Centre de Cardiologie
CHU Ibn Rochd

2. Introduction

3. • L’impact de l’insuffisance cardiaque sur les individus et
la société en général ne cesse de croître.
• Transplantation cardiaque : thérapeutique de choix
pour traiter les malades insuffisants cardiaques au
stade terminal.
• Disproportion entre le nombre de greffons disponibles
et le nombre de candidats à la greffe 
Développement des coeurs artificiels, partiel et total.
• Résultats encourageants du coeur artificiel +
miniaturisation de ces appareils  envisager leur
usage en implantation définitive pour des patients
insuffisants cardiaques non éligibles à la
transplantation.

4. • Les dispositifs d’assistance circulatoire
peuvent être définis comme des pompes
implantables qui fournissent un support
hémodynamique, en générant un flux
supplémentaire au niveau du cœur défaillant,
lorsque le traitement médical optimal ou la
contre-pulsion intra-aortique par ballonnet ne
sont plus suffisants ou appropriés.

5. Epidémiologie de l’IC

6. • Mdies c-vx = 40 % des décès annuels
mondiaux
• IC : épidémie mondiale
– Augmentation annuelle de l’incidence de 10 %
– 1 humain sur 5 en sera atteint au cours de sa vie
– IC congestive : 1ère cause de décès aux USA (730
000 / an)
– Pronostic plus réservé que beaucoup de
néoplasies

7. • Pec de l’IC (stade D AHA/ACC):
– Ttt médical
– Réparations chirurgicales :
• Revascularisation, réparation valvulaire,
ventriculoplastie
– Assistance circulatoire mécanique :
• Cœur artificiel partiel (cœur laissé en place)
• Cœur artificiel total (exérèse du cœur, prothèse
orthotopique)
– Transplantation cardiaque orthotopique

8. Historique

9. • 1812, Le Gallois : organes perfusés maintenus
en vie
• Années 40, Demikhov : maintien de
l’hémodynamique d’un chien durant 5 h par
pompe motorisée artificielle
• Gibbon : mise au point de la CEC en 1952,
après 23 ans de recherches : 1er véritable
cœur artificiel

10. • 1957, Kolff et Akutsu : 1er cœur artificiel total
(chien)
• 1963, Liotta : 1er cœur artificiel partiel chez
l’homme
• 1966, DeBakey : 1er ventricule artificiel
(OG/artère axillaire), temporaire
• 1967, Barnard : 1ère greffe cardiaque 
nécessité d’une ACM pour patients en attente

11. • 1969, Cooley : 1er cœur artificiel total chez
l’homme
• 1978, Norman : ACM intra-corporelle reliant
l’apex VG à l’Ao abdominale
• 1985, Copeland : 1er cœur artificiel total
(Jarvik 7) en pont à la transplantation
• Années 80 : FDA suspend l’usage du cœur
artificiel partiel en implantation définitive

12. Dispositifs

13. • Systèmes pneumatiques :
– externes, uni- ou biventriculaires (Thoratec, Medos),
– Implantables (Heartmate, Novacor),
• Flux continu ou pulsatile
• Ventricules électromécaniques gauches
partiellement implantables.
• Tous n’assistent que le VG, sauf le cœur artificiel
total et le Jarvik 2000
Frazier OH, Myers TJ, Gregoric I. Biventricular assistance with the Jarvik FlowMaker: a case report.
J Thorac Cardiovasc Surg 2004;128(4): 625–6.

14. • Systèmes
– de première génération : pompe, source d’énergie et
système de contrôle extracorporels,
 En attente d’une récupération myocardique ou
transplantation
– de seconde génération : pompe et moteur
intracorporels, énergie et système de contrôle
extracorporels (modèles HeartMate, Novacor).
– Cœurs artificiels de 3ème génération : petites
dimensions, silencieux, implantés en intracorporel,
mobilité accrue et qualité de vie acceptable (modèles
Jarvik 2000, Micromed DeBakey, HeartMate II,
LionHeart).
 Assistance de longue durée voire définitive

15. Cœur artificiel total :
• Exceptionnel : si CI à assistance VG :
– Iao, arythmies ventric, thrombus VG, prothèse Ao,
CIV, défaillance biV irréversible
• 2 modèles :
– CardioWest (Jarvik 7 modifié)
– Abiocor

16. • CardioWest : utilisé en pont pour la transplantation
depuis 1993
• Console externe, le patient doit rester hospitalisé en
attendant la greffe, aucune autonomie.
• 81 patients implantés :
– taux de survie à la transplantation 79 % contre 46 % dans
le groupe témoin incluant 35 malades non assistés et sous
traitement médical optimal seul (p < 0,001).
– taux de survie à un an dans le groupe Cardio-West de 70 %
contre 31 % dans le groupe témoin (p < 0,001).
– taux de survie, à un an et à cinq ans de la transplantation,
respectivement de 86 % et 64 % dans le groupe
CardioWest contre 69 % et 34 % dans le groupe témoin.
Copeland JG, Smith RG, Arabia FA, et al. Cardiac replacement with a
total artificial heart as a bridge to transplantation. N Engl J Med 2004;
351(9):859–67.

17. • L’Abiocor Implantable Replacement Heart System
(Abiocor IRH)
– premier coeur artificiel total implantable en intégralité,
sans aucune connexion ou ligne percutanée.
– Cœur électrohydraulique d’utilisation autorisée depuis
janvier 2001 par la FDA, dans le cadre d’essais cliniques
toujours en cours. L’énergie est fournie à la pompe
thoracique, implantée en position orthotopique après
exérèse du massif cardiaque, par un système de transfert
transcutané.
• Ere du coeur artificiel total en implantation définitive ?

18. • Inclusion criteria
– Age > 18 years
– Ineligibility for heart transplantation
– Acceptable device fitting evaluation
– Biventricular failure
– Optimized medical management
– Inability to be weaned if on a temporary mechanical circulatory support
system
• Exclusion criteria
– <70% probability of death within 30 days
– Significant potential for reversibility of heart failure
– Chronic dialysis
– Recent cerebrovascular accident
– Irreversible liver failure
– Blood dyscrasia
– Suspected or active systemic infection
– Positive serum pregnancy test results
– Severe peripheral vascular disease
– No adequate social support system

19. • TAH clinical indications :
– Biventricular failure
– LV failure with intractable malignant arrhythmias
– LV failure with prior mechanical heart valve
replacement
– LV failure with severe anatomical damage (e.g.,
ventricular septal defect, ventricular rupture)

20. Cœur artificiel partiel
• MicroMed DeBakey (1998), Jarvik 2000, HeartMate II (2000), Berlin
Heart Incor (2002)
– Petites pompes fonctionnant à flux continu, silencieuses, mesurant
quelques centimètres et pesant le poids d’un téléphone cellulaire
actuel.
– Leur turbine est activée par un champ électromagnétique et génère
des débits pouvant atteindre 10 l/min.
– Elles autorisent une mobilité accrue du patient et une qualité de vie
acceptable.
• Certaines pompes peuvent être mises en place sans CEC, voire par
thoracotomie latérale plutôt que par sternotomie.
• LionHeart LVD-2000 : seule ACM univentriculaire gauche pulsatile
complètement implantable à système de transfert d’énergie
transcutané.  risque infectieux est ainsi moindre, et qualité de vie
accrue.

21. Indications

22. Préambule
INDICATIONS RECONNUES DE TRANSPLANTATION CARDIAQUE (D’après Deng et al. Heart 2002)
1. Acceptée
- Pic de VO2<10 ml/kg/mn après obtention du seuil anaérobie
- NYHA classe III/IV réfractaire au traitement médical maximal
- Ischémie myocardique sévère sans possibilité de revascularisation interventionnelle ou
chirurgicale
- Arythmie ventriculaire symptomatique, récurrente, réfractaire à tout traitement médical ou
chirurgical
2. Probable
- Pic de VO2 <14 ml/kg/mn avec une limitation fonctionnelle sévère
- Episodes d’insuffisance cardiaque et dysfonction rénale en dépit d’une bonne compliance, une
surveillance journalière du poids, une restriction salée
- Angor instable sans aucune possibilité de revascularisation
3. Inadéquate
- Pic de VO2 >15-18 ml/kg/mn sans autre indication
- Fraction d’éjection ventriculaire gauche <20 % isolée
- Histoire de NYHA c lasse III ou IV isolée
- Histoire d’arythmie ventriculaire isolée

23. CONTRE-INDICATIONS A LA TRANSPLANTATIONCARDIAQUE. (D’après Deng et al. Heart 2002)
Hypertension artérielle pulmonaire irréversible (résistances pulmonaires >3 U Wood malgré des
tests de réversibilité)
Autres maladies
Infarctus pulmonaire datant de moins de 6 semaines
Dysfonction hépatique chronique significative avec un taux de bilirubine >2.5 ou des
ASAT/ALAT >2N
Cancer récent ou actif
Maladie systémique telle que l’amylose
Maladie chronique pulmonaire significative
Artériopathie significative périphérique ou carotidienne
Coagulopathie
Ulcère gastrique récent
Diabète avec atteinte des organes majeurs
Obésité excessive (>30 % de la normale)
Psycho-sociales
Instabilité mentale
Persistance d’une intoxication par drogue, tabac ou alcool

24. 1er groupe
• 1er usage : difficulté de sevrage de la CEC en post-
op  usage en post-cardiotomie immédiat
• Bénéfice établi :
– insuffisance cardiaque aigue,
– chocs postcardiotomie,
– myocardiopathies virales
– myocardiopathies du péripartum
Kherani AR, Maybaum S, Oz MC. Ventricular assist devices as a bridge to transplant or recovery.
Cardiology 2004;101(1–3):93–103.
Grinda JM, Chevalier P, D’Attellis N, et al. Fulminant myocarditis in adults and children: bi-
ventricular assist device for recovery. Eur J Cardiothorac Surg 2004;26(6):1169–73.
Maybaum S, Stockwell P, Naka Y, et al. Assessment of myocardial recovery in a patient with acute
myocarditis supported with a left ventricular assist device: a case report. J Heart Lung
Transplant 2003;22(2):202–9.

25. • Remodelage ventriculaire évident pour les patients placés sous
ACM :
– diminution de taille du ventricule gauche,
– diminution de la masse ventriculaire,
– diminution de la fibrose
– Accroissement de la population des myocytes après un mois
d’assistance mécanique
• Succès reste incertain pour les malades implantés
avec une insuffisance cardiaque déjà chronique
Mancini DM, Beniaminovitz A, Levin H, et al. Low incidence of myocardial recovery after left ventricular assist device
implantation in patients with chronic heart failure. Circulation 1998;98(22):2383–9.
Stevenson LW, Rose EA. Left ventricular assist devices: bridges to transplantation, recovery, and destination for whom?
Circulation 2003;108 (25):3059–63.
Usage de produits (clenbuterol, β2 + sélectif) et thérapies géniques et
cellulaires : améliorer résultats dans cette indication
Wong K, Boheler KR, Bishop J, Petrou M, Yacoub MH. Clenbuterol induces cardiac hypertrophy with normal
functional, morphological and molecular features. Cardiovasc Res 1998;37(1):115–22.
Yacoub MH. A novel strategy to maximize the efficacy of left ventricularassist devices as a bridge to recovery.
Eur Heart J 2001;22(7):534–40.

26. 2nd groupe
• En pont à la transplantation
•  malade renutri, hémodynamiquement
stable, avec correction des désordres
métaboliques et cellulaires occasionnés par
l’insuffisance cardiaque. Amélioration possible
de la fonction rénale et des pressions
pulmonaires.
• Patients de groupe O, car délai d’attente pré-
greffe allongé

27. • 2001 : essai clinique multicentrique portant sur 280 malades,
comparant le coeur artificiel partiel HeartMate au traitement
médical optimal usuel pour des malades en insuffisance cardiaque
terminale en attente de greffe.
– bénéfice significatif retrouvé dans le groupe sous ACM : seuls 29 %
(82/280) sont décédés avant d’être transplantés, contre 67 % (32/48)
dans le groupe témoin (p < 0,0001).
– Les patients ayant reçu une ACM : taux de survie post-transplantation
significativement plus élevé : 84 % (158/188) comparé à 63 % (10/16)
dans le groupe traitement médical seul.
Frazier OH, Rose EA, Oz MC, et al. Multicenter clinical evaluation of the HeartMate vented
electric left ventricular assist system in patients awaiting heart transplantation. J Thorac
Cardiovasc Surg 2001;122(6): 1186–95.
• Fin 2003 : 3500 patients avaient bénéficié dans le monde d’un
coeur artificiel partiel en pont à la transplantation, > 50 % ayant pu
regagner leur domicile avant d’être transplantés

28. • Autres :
– En attendant la décision de transplantation
(manque de tous les éléments nécessaires à la
prise de décision)
– Chez les patients obèses morbides chez qui une
transplantation a été décidée, en attendant la
perte pondérale

29. 3ème groupe
• Alternative à la transplantation cardiaque, qui reste le traitement de
choix
• L’étude multicentrique REMATCH, première étude randomisée
comparant une ACM au traitement médical optimum chez 129
patients en stade IV NYHA non éligibles pour une transplantation :
– gain significatif sur la survie dans le groupe assisté :
• la survie à un an était de 52 % contre 25 % dans le groupe témoin,
• de 23 % contre 8 % à deux ans,
bénéfice à l’usage d’une ACM dans le traitement de l’insuffisance cardiaque
terminale.
Toutefois, le groupe bénéficiant de l’ACM était exposé à 2,5 fois plus
d’événements intercurrents : infections, hémorragies,
dysfonctionnements mécaniques.
Par ailleurs : importance de la bonne sélection des patients, et de la
réalisation de la pose du dispositif au moment adéquat

30. Complications

31. • 3 principales causes de décès : septicémie, AVCI,
défaillance multi-viscérale
• Hémorragies : 30 % des complications post-op
• Tamponnade
• Phénomènes thrombo-emboliques : > 3 mois
post-implantation, par tbs hémostase (activation
plaquettaire)  anticoagulation efficace (AVK,
aspirine, dipyridamole, anti-inflammatoires)
• Infections : moins fqtes avec le matériel actuel, et
si antibioprophylaxie préalable. Incidence
estimée à 5.9 pour 1000 jours d’usage d’ACM.

32. • Neurologiques : AVCI, convulsions
• Icard Dte : dispositifs d’assistance ventriculaire
Gche
• Défaillance multi-viscérale : implantation
tardive
• Immunisation possible sous ACM : pbs si
greffe cardiaque envisagée (augmentation du
taux d’Ac circulants). Mais controverse à ce
sujet.
• Troubles du rythme ventriculaires
• Hémolyse

33. Assistance ventriculaire gauche type
Micromed DeBakey

34. Assistance ventriculaire gauche
électromagnétique Jarvik 2000

35. Assistance ventriculaire gauche type
Jarvik 2000

36. Endocardite sur valve prothétique porcine appartenant
à un système d’ACM type Novacor

37. Heart Mate I, ACM ventriculaire intra-corporel

43. Conclusion

44. • Les nouveaux coeurs artificiels partiels utilisant des
pompes à turbine (Micromed De Bakey, Jarvik 2000,
HeartMate II, Berlin Heart Incor) devraient résoudre
une partie des problèmes rencontrés et assurer une
réponse à l’augmentation de la population en
insuffisance cardiaque, à côté des thérapies cellulaires
et des autres progrès médicamenteux attendus.
• Le cœur artificiel total et complètement implantable
Abiocor pourrait, dans les années à venir, être une
alternative à la transplantation et s’imposer en
implantation définitive.