Session 7: The new kids on the block: Pulsed Field Ablation (PFA)

La session 7 de la réunion du BeHRA, organisée l'après-midi du 22 octobre 2021, a porté sur la technologie la plus récente dans le monde de l'électrophysiologie : l'ablation par champ pulsé ou pulsed field ablation (PFA).

Science of PFA and Systems Design

Kars Neven

Lors de cet exposé, Kars Neven a donné un aperçu de l'électroporation, de son histoire aux données précliniques et cliniques actuelles, en passant par son mécanisme d'action. L'électroporation est une technique qui a été décrite pour la première fois dans les années 60. Au départ, on avait constaté qu'une impulsion électrique augmente la perméabilité des cellules, ce qui entraîne une mort cellulaire irréversible ou une nécrose. Toutefois, en administrant des impulsions plus courtes, on peut également obtenir une perméabilité cellulaire réversible, qui peut être utilisée pour faire entrer ou sortir des substances des cellules. À titre d'exemple, une application que nous connaissons depuis 30 ans est l'introduction d'agents de chimiothérapie dans les cellules. La perméabilité cellulaire réversible est donc essentiellement connue du fait de ses applications en chimio thérapie. L'électroporation irréversible et donc l'induction de la mort cellulaire est utilisée dans divers secteurs (oncologie, mais aussi science alimentaire, traitement des eaux usées, etc.). L'électro poration irréversible était probablement aussi le mécanisme de l'ablation cardiaque en courant continu (CC) des années 80. Toutefois, vers 1987, cette technique a été remplacée par l'ablation par radio fréquence, désormais largement répandue. L'ablation par radiofréquence a constitué une révolution, et s'est avérée supérieure aux techniques plus anciennes. Cependant, l'ablation par radiofréquence et la cryoablation posent également de nombreux problèmes connus : l'énergie thermique peut en effet endommager d'autres tissus (oesophage, péricarde, coronaires, etc.).

Récemment, on a assisté à un renouveau de l'électroporation qui, via l'utilisation d'un champ électrique, provoque une augmentation de la perméabilité de la membrane cellulaire, provoquant l'apoptose des cellules. Le grand avantage est que, dans la grande majorité des cellules, ceci est induit par des effets non thermiques. Il s'agit donc d'une procédure sûre qui permet néanmoins d'obtenir une mort cellulaire durable. Un autre avantage est que la réponse est spécifique du tissu et que, là où les cardiomyocytes ont un seuil d'ablation faible, les coronaires, l'oesophage et les nerfs peuvent être épargnés. Le contact avec la paroi du cathéter semble toujours nécessaire, mais il est probablement inutile d'appliquer une force. Kars Neven a passé en revue différents modèles de cathéters actuellement utilisés. Sur ce plan, l'électroporation monopolaire et bipolaire sont possibles.

Les données précliniques montrent (chez le porc et le chien) que la technique est réalisable et sûre. Les premières données cliniques proviennent du groupe de Vivek Reddy. Un premier article paru en 2018 a décrit la première expérience clinique chez 22 patients, avec des résultats positifs. Un deuxième article publié en 2019 résume les conclusions des études IMPULSE et PEFCAT, conduites auprès de 81 patients, qui ont également constaté les résultats positifs de la nouvelle technique. Un document additionnel datant de 2021 résume les résultats de suivi à 1 an des études IMPULSE, PEFCAT et PEFCAT II. Le document conclut que le taux de récidive après l'isolation des veines pulmonaires avec des cathéters de PFA est faible. On attire toujours l'attention sur le fait que la PFA agit de manière non thermique et qu'elle affecte préférentiellement le tissu myocardique, épargnant ainsi les autres tissus. Un autre article du même groupe, paru en 2020, indique avec l'étude PersAFOne qu'en plus de l'isolation des veines pulmonaires, l'ablation de la paroi postérieure de l'oreillette gauche peut aussi être pratiquée en toute sécurité en cas de fibrillation auriculaire persistante.

À l'aide de chiffres de son centre, Kars Neven a montré que leurs expériences avec la technique sont également favorables. L'avenir de la recherche consistera à comparer directement la PFA avec l'ablation par radiofréquence et la cryoablation. Plusieurs études sont planifiées (e.a. l'étude ADVENT). Kars Neven a conclu que l'électroporation est rapide, sûre et efficace, et que la spécificité tissulaire constitue un avantage considérable.

The Benelux experience: methods and results

Ces exposés ont été consacrés aux premières expériences avec la PFA au Benelux.

Using circular IRE multi-electrode catheters

Tom De Potter

Tom De Potter a présenté les résultats des 40 premiers patients inclus dans l'étude inspIRE, une étude multicentrique, prospective, non randomisée, évaluant la sécurité et l'efficacité du cathéter VARIPULSE et du générateur TRUPULSE, utilisés pour la PFA, dans le traitement de la fibrillation auriculaire réfractaire. Il est prévu d'inclure jusqu'à 550 patients. Les données montrent que le succès immédiat de la procédure a été rencontré chez 100 % des patients sans complications. En outre, les résultats de l'étude confirment la spécificité tissulaire qui avait été démontrée précédemment. Un suivi à 12 mois est prévu dans le cadre de l'étude.

Using conventional contact force catheters

Johan Vijgen

Johan Vijgen a présenté les résultats des 50 premiers patients de l'étude ECLIPSE-AF, qui a débuté en septembre 2020, et qui évalue la sécurité du système CENTAURI (Galaxy). Cette technologie délivre de courtes rafales d'énergie sous forme de champ électrique pulsé (PEF) à haut voltage et à haute fréquence pour réaliser l'ablation. Pour ce faire, on utilise des cathéters à force de contact conventionnels. Dans cette étude de recherche de la dose, les résultats sont prometteurs et le profil de sécurité est favorable. Johan Vijgen a souligné que la technique n'en est qu'à ses débuts et que des études complémentaires sur les lésions oesophagiennes, la formation de microbulles, la stimulation vagale et les spasmes coronaires sont nécessaires.

Using multi-electrode basket/flower array

Sebastien Knecht

Sébastien Knecht a présenté les expériences de Bordeaux avec le système Farapulse. Les données des études IMPULSE, PEFCAT et PEFCAT II ont été examinées plus en détail. Il attend avec impatience les futurs résultats des études ADVENT et BEAT AF.

Il a conclu que les systèmes de PFA ne sont pas tous identiques. De petits ajustements dans les réglages peuvent avoir un impact majeur sur la durabilité des lésions induites. Le système Farapulse est le système de PFA à propos duquel les données sur la durabilité des lésions sont les plus claires. Les premiers résultats semblent prometteurs, mais les comparaisons avec l'ablation par radiofréquence doivent encore être établies. Il faudra donc attendre les données des études randomisées (entre autres BEAT AF).

Session 8: Radioprotection

La réunion du BeHRA du 22 octobre 2021 s'est terminée avec la session 8, au cours de laquelle on a présenté les dernières données probantes en matière de radioprotection, via quatre excellents exposés.

New legislation on radiation protection: implications for cardiologists

Véra Pirlet

Véra Pirlet a commencé par un exposé consacré à la nouvelle législation sur la radioprotection et ses implications pour les cardiologues. Il est clair que la radioprotection devient de plus en plus importante. De plus en plus de disciplines commencent à utiliser les rayons X lors de leurs examens. Il y a quelques années, une nouvelle directive européenne a été publiée à ce sujet. Cette nouvelle directive met l'accent sur :

• La protection des patients lors d'examens utilisant des doses élevées de rayons X ;
• L'assurance qualité pour prévenir les expositions accidentelles et pour évaluer la dose par patient ;
• La désignation d'un référent hospitalier en matière de radioprotection ;
• Le concept de déclaration d'exposition accidentelle/non intentionnelle ;
• L'amélioration et l'obligation de la formation continue en radioprotection du personnel médical.

En réalité, cette nouvelle directive signifie que les médecins responsables doivent toujours suivre les recommandations nationales et qu'ils doivent ajouter une argumentation écrite dans le dossier du patient à chaque écart par rapport à la recommandation. En outre, il faut toujours rapporter les doses. Toutefois, il n'est pas obligatoire d'acheter des systèmes ou des logiciels spéciaux à cet effet.

Automatic recording of radiation parameters and their relevance

Liesbeth Eloot

Le deuxième orateur a expliqué plus en détail comment les paramètres des rayonnements peuvent être mesurés automatiquement et quelle est leur pertinence. Il existe plusieurs raisons pour lesquelles l'enregistrement des paramètres des rayonnements est important : estimation (rétrospective) de la dose de rayons reçue par le patient, études périodiques de dosimétrie du patient, gestion des incidents cliniques et des risques, études cliniques: estimation prospective nécessaire, études d'optimisation pour les 'modalités haute dose'.

L'enregistrement peut s'effectuer de différentes manières. Le moyen le plus simple est d'utiliser un carnet de bord manuel, ce qui est très facile et applicable dans n'importe quel service, mais qui comporte un risque d'erreur ou d'oubli. L'enregistrement automatique présente moins de risques d'erreurs et le risque d'oubli est nul. Toutefois, la validation et l'interprétation des données constituent un piège. Liesbeth Eloot a également montré que l'enregistrement manuel peut être suffisant pour l'estimation rétrospective de la dose de rayons reçue par le patient et les études périodiques de dosimétrie du patient, mais que les études cliniques et les études d'optimisation nécessitent de disposer de données plus détaillées et standardisées. À cette fin, l'enregistrement automatique constitue la meilleure option.

Enfin, Liesbeth Eloot a expliqué plus en détail les différents paramètres des rayonnements qui peuvent être collectés. Les 'usual suspects' sont: le dose-area product, l'Ak_ref, le nombre de 'runs ciné', le temps de fluoroscopie, le K_a,r et le niveau de référence diagnostique.

Limiting radiation during device implantation

Dominique Blommaert

Le troisième exposé a été présenté par Dominique Blommaert, qui a abordé la limitation de l'exposition aux radiations lors de l'implantation de dispositifs cardiaques. Dominique Blommaert a montré que la dose de rayonnement administrée lors de l'implantation d'un dispositif varie considérablement. Un premier principe important mentionné est la protection de l'opérateur lui-même. On sait que le rayonnement diffusé est la forme de rayonnement la plus importante pour les opérateurs. Il est donc indiqué d'utiliser une protection en plomb suffisante pendant les procédures. Il est également recommandé de porter deux dosimètres (sur et sous le tablier de plomb). En outre, le principe ALARA s'applique naturellement aussi aux implantations de dispositifs. Enfin, Dominique Blommaert a indiqué que les étapes suivantes peuvent contribuer à limiter les radiations lors de l'implantation d'un dispositif.

• Utilisation de la fluoroscopie pulsée avec une faible vitesse ;
• Remise en question de l'indication d'implantation d'un dispositif, d'un upgrade ou du remplacement d'une sonde ;
• Bonne évaluation préalable de la veine sous-clavière et du sinus coronaire.

Limiting Radiation During Lead Extraction

Rene Tavernier

Pour conclure, Rene Tavernier a expliqué comment la dose de rayons peut être maintenue aussi faible que possible pendant une extraction de sonde. En premier lieu, il a montré que l'exposition lors de l'extraction d'une sonde est acceptable et comparable - voire inférieure - à l'exposition lors d'autres interventions cardiaques diagnostiques et thérapeutiques. Rene Tavernier a ensuite présenté les données de 57 patients qui ont subi une extraction de sonde à l'AZ Sint-Jan entre 2019 et 2021. Les points suivants ont été soulignés :

• Large éventail de délais avant l'extraction de la sonde (4 à 10 947 jours ; médiane 474 jours) ;
• Grande dispersion de la dose de radiation (40-28 594 mGy.cm² ; médiane 1 917 mGy.cm²) ;
• Relation limitée entre la dose de radiation et le délai d'extraction de la sonde.

Ensuite, Rene Tavernier a abordé les mesures générales que nous pouvons prendre pour réduire la dose de radiation, en l'occurrence : une fréquence d'images basse pendant la fluoroscopie, l'évitement des cycles 'ciné' car cela peut conduire à une dose beaucoup plus élevée, la position du détecteur et l'angle d'incidence et enfin l'utilisation de la collimation. Par ailleurs, certaines mesures spécifiques peuvent être adoptées pour réduire la dose de radiation lors des extractions de sondes. Tout d'abord, il faut bien évaluer s'il y a une indication d'extraction de sonde. Ainsi, les infections superficielles peuvent être traitées de manière conservatrice. Rene Tavernier a également souligné qu'il ne faut évidemment pas couper les sondes. Enfin, les outils d'extraction utilisés sont aussi importants. Ainsi, l'étude de Gaubert et al. a montré que, par rapport à une gaine mécanique, l'utilisation d'une gaine laser est associée à une probabilité significativement plus élevée de succès radiologique, à une dose de radiation plus faible et à une incidence similaire de complications.

Rene Tavernier a terminé par deux conclusions. Toutes les mesures conventionnelles visant à réduire l'exposition aux radiations du patient et du cardiologue doivent être mises en oeuvre. Enfin, les outils d'extraction actifs et l'expérience du cardiologue peuvent réduire l'exposition aux radiations.

Références

1. Reddy, V.Y., Koruth, J., Jais, P., Petru, J., Timko, F., Skalsky, I. et al. Ablation of Atrial Fibrillation With Pulsed Electric Fields: An Ultra-Rapid, Tissue-Selective Modality for Cardiac Ablation. JACC: Clin Electrophysiol, 2018, 4 (8), 987-995.
2. Reddy, V.Y., Dukkipati, S.R., Neuzil, P., Anic, A., Petru, J., Funasako, M. et al. Pulsed Field Ablation of Paroxysmal Atrial Fibrillation: 1-Year Outcomes of IMPULSE, PEFCAT, and PEFCAT II. JACC: Clin Electrophysiol, 2021, 7 (5), 614-627.
3. Reddy, V.Y., Neuzil, P., Koruth, J.S., Petru, J., Funosako, M., Cochet, H. et al. Pulsed Field Ablation for Pulmonary Vein Isolation in Atrial Fibrillation. J Am Coll Cardiol, 2019, 74 (3), 315-326.
4. Reddy, V.Y., Anic, A., Koruth, J., Petru, J., Funasako, M., Minami, K. et al. Pulsed Field Ablation in Patients With Persistent Atrial Fibrillation. J Am Coll Cardiol, 2020, 76 (9), 1068-1080.
5. Gaubert, M., Giorgi, R., Franceschi, F., Koutbi-Franceschi, L., Gitenay, E., Maille, B. et al. Outcomes and costs associated with two different lead-extraction approaches: a single-centre study. Europace, 2017, 19 (10), 1710-1716.