La douleur référée à l’épaule (dermatome C4) peut avoir un impact négatif sur la stimulation du diaphragme avec des électrodes intramusculaires

À la rédaction:

La stimulation du diaphragme est une alternative à la ventilation mécanique chez les patients présentant des lésions élevées de la moelle cervicale (>Dermatome C4). Elle apporte des bénéfices cliniques et réduit les coûts de santé . Elle est également indiquée dans certains cas d’hypoventilation centrale . Deux types de dispositifs de stimulation du diaphragme sont disponibles dans le commerce. Avec la stimulation phrénique intrathoracique, des électrodes sont implantées autour des nerfs phréniques dans le thorax (Avery Biomedical, Commack, NY, USA ; et Atrotech, Tampere, Finlande). La dissection du nerf au cours d’une mini-thoracotomie vidéo-assistée permet un contact intime des électrodes de stimulation avec le nerf. Les courants de stimulation sont généralement compris entre 0,3 et 3,5 mA . Dans le cas de la stimulation intradiaphragmatique, des électrodes en forme de crochets sont implantées par laparoscopie dans le diaphragme, à proximité de la terminaison du nerf phrénique (Synapse Biomedical, États-Unis). Les courants de stimulation sont généralement compris entre 5 et 20 mA. Chez les patients tétraplégiques, la stimulation phrénique intradiaphragmatique est efficace et a été préconisée comme étant plus facile à mettre en œuvre et moins coûteuse que son homologue intrathoracique. Chez les patients qui conservent une activité diaphragmatique spontanée, cette approche est séduisante car elle est dépourvue du risque théorique de lésion du nerf phrénique induit par la procédure et associé à la voie intrathoracique. Pour ces raisons, nous avons implanté des stimulateurs phréniques intradiaphragmatiques chez quatre patients souffrant d’hypoventilation après que le dispositif ait été autorisé en France en 2010. En France, la stimulation diaphragmatique intrathoracique et intradiaphragmatique est autorisée et remboursée par la sécurité sociale dans la tétraplégie et l’hypoventilation centrale et est prise en charge dans un seul centre multidisciplinaire à l’échelle nationale.

Ce rapport est motivé par le fait que, dans ces quatre cas, l’efficacité de la stimulation diaphragmatique a été compromise et la prise en charge clinique compliquée par des douleurs associées à la stimulation phrénique. Nous n’avons pas observé ce phénomène chez des patients comparables implantés par voie intrathoracique.

Nous décrivons neuf patients (tableau 1) qui présentaient tous une hypoventilation centrale, des réponses documentées du diaphragme à la stimulation phrénique et une sensibilité préservée à l’examen clinique (sensations présentes et symétriques de piqûre d’épingle et de toucher léger à l’examen neurologique systématique de routine). Ils ont rapporté une perception normale de la douleur dans la vie quotidienne. Les implantations de stimulateurs phréniques ont été réalisées sur une période de 15 ans. Les patients 1-5 ont été implantés par voie intrathoracique (un seul chirurgien, groupe 1) et les patients 6-9 ont été implantés par voie intradiaphragmatique (un seul chirurgien, groupe 2). Les patients 1-3 ont été implantés en premier, puis les patients 6-9 et enfin les patients 4-5. Les patients 1 à 3 ont été implantés dans le cadre d’une recherche approuvée par un organisme externe. Les autres patients ont été implantés sur indications cliniques. Ils ont donné leur consentement à l’utilisation anonyme de leurs données cliniques, ce qui a été approuvé par l’Institutional Review Board de la Société de Pneumologie de Langue Française (décision #2014-048). L’inversion de l’hypertension pulmonaire liée à l’hypoventilation par la stimulation phrénique intradiaphragmatique chez le patient 6 a été décrite ailleurs .

La douleur induite par la stimulation phrénique a été définie comme une douleur : 1) rapportée spontanément ou en réponse à un interrogatoire orienté, 2) apparaissant au début de la stimulation et disparaissant plus ou moins rapidement à son arrêt, 3) impliquant un territoire physiopathologiquement logique (quadrants abdominaux supérieurs, régions thoraciques inférieures, cou/épaule), et 4) nécessitant à la fois une réduction de l’intensité de la stimulation et des médicaments analgésiques pour poursuivre la stimulation. L’autonomie ventilatoire complète (sevrage de la ventilation mécanique) a été définie comme la possibilité pour le patient de rester sous stimulation du diaphragme 24 heures sur 24, indépendamment de l’utilisation réelle du dispositif et de la tension artérielle de dioxyde de carbone (PaCO2). Certains patients ont atteint l’autonomie ventilatoire quelques jours après l’implantation. Chez d’autres, un protocole de sevrage similaire à celui utilisé dans la tétraplégie a été suivi (séances de stimulation quotidiennes incrémentales guidées par le maintien du volume courant et la tolérance clinique) pendant 2 à 9 semaines. Dans le cadre de ce rapport particulier, le résultat de l’autonomie ventilatoire a été évalué 1 an après l’implantation. L’hypoventilation persistante a été définie comme une hypercapnie (PaCO2 ≥45 mmHg) sous stimulation. La correction complète de l’hypertension pulmonaire a été définie comme le retour d’une pression artérielle systolique mesurée par échocardiographie <30 mmHg. Les résultats ont été comparés à l’aide de tableaux de contingence 2×2 et du test exact de Fischer, p<0,05 étant considéré comme significatif.

La douleur induite par la stimulation phrénique n’a jamais été notée dans le groupe 1, alors qu’elle était toujours présente dans le groupe 2 (p=0,0079). Elle consistait en une douleur unilatérale ou bilatérale du cou et de l’épaule (dermatomes C3-C5). La douleur était généralement décrite comme une sensation de douleur et/ou de brûlure qui débutait immédiatement ou quasi immédiatement après la mise en marche du stimulateur et pouvait durer plusieurs minutes après son arrêt. Elle n’était pas associée à une allodynie ou à une hyperalgésie. Avant toute intervention, l’évaluation sur l’échelle visuelle analogique variait de 20 à 70 % de l’échelle complète, selon les patients. L’autonomie ventilatoire était systématiquement atteinte dans le groupe 1 et chez deux patients du groupe 2 (p=0,166). Une hypoventilation persistante n’a pas été notée dans le groupe 1 mais présente chez trois patients du groupe 2 (p=0,047). La correction de l’hypertension pulmonaire a été obtenue quelle que soit la technique de stimulation (un cas dans chaque groupe). Un patient (patient 6) à qui l’on avait prescrit de la prégabaline pour améliorer la tolérance à la stimulation a développé une hépatite cytolytique nécessitant un changement de traitement.

Bien que les observations aient été recueillies sur une longue période, les procédures pré-implantation, les procédures chirurgicales et les procédures de suivi étaient invariables. Tous les patients ont été testés par les mêmes investigateurs, les stimulateurs ont été implantés par un seul chirurgien pour chaque technique, et le suivi a été standardisé dans un seul centre. De plus, la série intradiaphragmatique a été « mise entre parenthèses » par la série intrathoracique. Nous pensons donc que la longueur de la période d’observation (qui s’explique facilement par la nature unique de la cohorte ; à notre connaissance, il n’y a pas de description d’une série de cas similaire de patients adultes souffrant d’hypoventilation dans la littérature) n’est pas une source significative de biais.

Le nerf phrénique est un nerf mixte. Il transporte des afférences provenant du péritoine sous-diaphragmatique (foie et rate), du péricarde, des régions inférieures de la plèvre et du diaphragme . Cliniquement, l’irritation des afférences phréniques se traduit par des douleurs référées du cou et de l’épaule (territoire sensoriel C3-C5, signe de Kehr) . Nos observations sont compatibles avec ce mécanisme. Les afférences du nerf phrénique sont constituées par les fibres C du diaphragme. Ces petites fibres non myélinisées ont un seuil d’excitation élevé ; elles ne sont pas susceptibles d’être dépolarisées par les courants de faible intensité utilisés pour la stimulation phrénique intrathoracique (maximum 2,2 mA dans le tableau 1) qui sont permis par la proximité de l’électrode et de la veine. Nous supposons qu’à l’inverse, les intensités de stimulation plus élevées (tableau 1) nécessaires pour obtenir une stimulation phrénique intradiaphragmatique, en raison d’une plus grande distance électrode-nerf, étaient suffisantes pour dépolariser les fibres C à proximité des électrodes et induire la douleur. Dans cette optique, les médicaments analgésiques connus pour leur efficacité sur les douleurs neuropathiques (prégabaline, gabapentine et duloxétine) se sont avérés utiles chez nos patients. La réduction des intensités de stimulation s’est également avérée utile mais a compromis l’efficacité de la stimulation ; même si la fréquence de l’autonomie ventilatoire n’était pas statistiquement différente entre les groupes, l’hypoventilation persistante était significativement plus fréquente dans le groupe 2. Aucune douleur associée à la stimulation du diaphragme n’a été signalée avec la stimulation phrénique intrathoracique, sauf en cas de dysfonctionnement du dispositif. Un « inconfort » ou une douleur manifeste liés à la stimulation du nerf phrénique intradiaphragmatique ont été décrits dans des essais cliniques de stimulation du diaphragme dans la sclérose latérale amyotrophique. Dans ce contexte, la stimulation phrénique ne vise pas à obtenir une ventilation mais à conditionner le diaphragme ; elle est délivrée à des intensités plus faibles qui peuvent être encore diminuées pour contrôler la douleur. Pourtant, l’apparition de la douleur dans ce contexte confirme la réalité du problème. Nous avons également observé une douleur lors de la stimulation phrénique intradiaphragmatique chez deux patients tétraplégiques présentant des lésions incomplètes de la moelle épinière. Il est à noter qu’une perception émoussée de la douleur a été décrite chez les enfants atteints du syndrome d’hypoventilation centrale congénitale (SCHC) et pourrait avoir contribué à l’absence de douleur rapportée chez les deux patients SCHC du groupe 1. Pourtant, les autres patients de ce groupe n’avaient pas de problèmes de perception de la douleur et le patient SCHC du groupe 2 a ressenti une douleur sévère.

En conclusion, nos observations doivent être prises en compte lors du choix d’une technique de stimulation du diaphragme chez les patients ayant des voies sensorielles fonctionnelles. Les avantages de la stimulation phrénique intradiaphragmatique pourraient en effet alors être contrebalancés par des problèmes de tolérance. Les futurs développements techniques de la stimulation phrénique intradiaphragmatique devraient se concentrer sur des protocoles de stimulation préservant la stimulation des fibres motrices tout en évitant la stimulation des fibres C. Des données préliminaires non communiquées suggèrent que des schémas de modulation d’impulsion modifiés pourraient permettre d’atteindre cet objectif, mais cela devra faire l’objet d’une étude spécifique. Il est important que les futures autres techniques mini-invasives de stimulation du diaphragme, telles que la stimulation phrénique transveineuse, soient examinées pour leur tolérance en dehors du contexte particulier de la quadriplégie et en particulier si les indications de la stimulation du diaphragme s’élargissent, par exemple en tant qu’adjuvant à la ventilation mécanique chez les patients des unités de soins intensifs.