Les pompes portables pour la perfusion sous-cutanée d’insuline

ARTICLE

Auteur(s) : Éric Renard

Service des Maladies endocriniennes, Hôpital Lapeyronie, CHU de Montpellier, F 34295 Montpellier cedex 5

Développement et diffusion des pompes à insuline

Cette expansion du traitement par pompe a été principalement promue par les résultats de l’étude du Diabetes Control and Complications Trial (DCCT), durant laquelle la pompe a été utilisée avec efficacité par près de la moitié des patients soumis au traitement intensif [1]. Pour mémoire, dès les premiers pas du traitement par pompe durant les années 1970, son efficacité apparaissait déjà comme supérieure à celle des injections sous-cutanées discontinues, qui comprenaient alors le plus souvent une ou deux injections quotidiennes d’insulines ordinaires et NPH. Après une période initiale d’enthousiasme durant laquelle les pompes ont été prescrites de façon croissante, la survenue de complications aiguës sévères, telles que des acidocétoses fatales, a ralenti leur diffusion. L’association d’améliorations techniques, qui rendaient les pompes plus sûres, et du succès persistant de la thérapeutique par pompe chez des patients bien sélectionnés et mieux encadrés a suscité un renouveau d’intérêt pour les pompes durant les années 1990. Les analogues de l’insuline d’action rapide ont amélioré en outre l’efficacité de la pompe [2]. Une couverture plus large et plus facile des coûts liés au traitement par pompe par les compagnies ou les systèmes d’assurance maladie a aidé finalement l’expansion récente des pompes dans certains pays. Actuellement, la thérapeutique par pompe est considérée comme l’étalon-or de l’insulinothérapie pour les patients diabétiques de type 1 [3, 4] (figures 1 à 3).

Aspects techniques du traitement par pompe à insuline

Toutes les pompes actuellement disponibles assurent une perfusion pulsatile, puisque le mécanisme d’entraînement péristaltique a été démontré comme favorisant une altération de la stabilité physique des solutions d’insuline et était davantage gourmand en énergie. Elles se présentent de la taille d’un téléphone mobile d’environ 100 × 50 × 20 mm, avec un poids moyen de 100 g. Toutes offrent la possibilité de multiples débits de base programmables par 24 heures et certains modèles permettent différents profils de bolus. Le réservoir d’insuline doit être changé tous les 2 à 4 jours, tandis que l’énergie est fournie par une pile à changer tous les 1 à 2 mois. La plupart d’entre elles enregistrent les ordres de programmation dans une mémoire incorporée. Les spécificités des principaux modèles commercialisés par les quatre grands fabricants sont présentées dans le tableau I. Les pompes disponibles aujourd’hui sont sûres et fiables grâce aux progrès de la microélectronique et à la présence de systèmes d’alarme incorporés. La plupart des pompes peuvent être utilisées en continu pendant le temps de fonctionnement attendu avec un risque très faible de défaillance [5].

Des améliorations considérables ont été également accomplies concernant les cathéters [5]. Tous comprennent un revêtement interne en polyéthylène qui est imperméable au dioxyde de carbone, évitant ainsi des altérations de la stabilité physique de l’insuline. La canule de perfusion sous-cutanée est soit en acier inoxydable, soit en Téflon^®, avec une meilleure tolérance et une possibilité d’utilisation plus longue dans ce cas (3 à 4 jours au lieu de 2) en raison d’un moindre traumatisme du tissu sous-cutané. Leur utilisation a été rendue plus commode, d’une part, par la disponibilité de dispositifs d’insertion pour mettre en place les canules souples dans le tissu sous-cutané à l’aide d’une aiguille extractible, d’autre part, par la possibilité d’une déconnexion transitoire de la ligne de perfusion au niveau ou en amont de la canule dans la plupart des modèles couramment utilisés. Cependant, le cathéter demeure le maillon faible du système de perfusion. Les deux problèmes principaux qui peuvent interrompre la perfusion d’insuline ou altérer la diffusion de l’insuline de façon impromptue sont : 1) une obstruction de l’extrémité de la canule ou la plicature d’une canule souple ; 2) une réaction sous-cutanée, par exemple un petit hématome, au site d’insertion de la canule. Bien que des alarmes incorporées dans la plupart des modèles de pompes doivent alerter le patient de toute résistance à la perfusion normale, l’expérience clinique commune indique que les plicatures de canule ou les réactions modérées au site d’insertion, qui empêchent toutefois l’absorption de l’insuline, ne sont habituellement pas détectées par le dispositif d’alarme. L’éducation du patient apparaît dès lors cruciale sur la conduite à tenir en cas d’hyperglycémie persistante après une tentative de bolus correcteur : le remplacement du cathéter dans un tel cas est indispensable même en l’absence d’évidence de la défaillance du cathéter. Les fuites aux connexions entre le réservoir de la pompe et le cathéter, ou entre la ligne de perfusion et la canule, ne sont, aussi, pas souvent détectées par le système d’alarme et le patient doit être éduqué à envisager cette possibilité en cas d’hyperglycémie.

Les formulations d’insuline utilisées dans les pompes sont aujourd’hui dominées par les analogues d’action rapide [2]. Il n’y a pas de supériorité évidente d’un des analogues rapides disponibles. À partir de là, les insulines lispro (Humalog^®, Eli-Lilly, Indianapolis, IN, USA), aspart (NovoRapid^®, Novo-Nordisk, Bagsvaerd, DK) et glulisine (Apidra^®, Sanofi-Aventis, Paris, France) doivent être considérées comme équivalentes. Un seul modèle de pompe peut utiliser des cartouches préremplies d’insuline lispro pour stylo injecteur, alors que tous les autres modèles utilisent un réservoir à remplir par les patients à partir de flacons d’insuline de 10 mL ou de stylos à insuline préremplis. Seuls deux modèles de pompes peuvent accueillir des cartouches préremplies d’insuline ordinaire spécialement destinées aux pompes (Insuman Infusat^®, Sanofi-Aventis, Paris, France). Suite aux améliorations techniques des mécanismes de perfusion et des composants des cathéters, la stabilité physique et chimique des solutions d’insuline peut maintenant être maintenue pour la durée moyenne d’utilisation du réservoir, c’est-à-dire 2 à 4 jours.
Tableau I Caractéristiques principales des pompes à insuline portables actuellement disponibles pour la perfusion sous-cutanée

Résultats métaboliques sous pompe à insuline

Les études qui ont comparé le traitement par pompe avec des analogues rapides par rapport à l’insuline ordinaire ont démontré un contrôle glycémique meilleur avec les analogues [2] (tableau II). Une analyse récemment rapportée cumulant les résultats de trois essais randomisés contrôlés comparant la perfusion continue d’insuline lispro à des multi-injections d’insulines lispro et NPH a montré que plus l’HbA_1c initiale était élevée, plus le bénéfice relatif de la pompe par rapport aux multi-injections était important [6]. Aucun bénéfice ne pouvait ainsi être attendu si l’HbA_1c initiale était de 6,5 %. Cependant, aucune différence significative sur l’incidence des hypoglycémies n’était identifiable.

Plusieurs études rapportées ces dernières années ont exploré si la glargine, premier analogue de l’insuline d’action prolongée disponible, utilisée comme insuline basale et un analogue rapide utilisé aux repas pouvaient être aussi efficaces qu’une pompe utilisant un analogue rapide [7]. Parmi les six études identifiées sur cette question (tableau III), seules trois sont des études randomisées prospectives. Alors qu’une étude réalisée chez l’adulte a montré un contrôle glycémique similaire avec les deux options, celle menée chez des enfants et adolescents a mis en évidence une supériorité du traitement par pompe sur l’HbA_1c après 16 semaines avec des besoins moyens en insuline significativement moindres. L’étude la plus récemment publiée, réalisée à court terme et selon un schéma en cross-over, comparant la pompe aux multi-injections avec la glargine a rapporté des niveaux de fructosamine plus bas et une exposition glycémique quotidienne réduite évaluée par une mesure glycémique continue sous pompe. Parmi les trois autres études, deux ont montré une amélioration du contrôle glycémique uniquement avec la pompe par rapport au traitement antérieur utilisant de l’insuline NPH ou ultralente, alors que la troisième rapportait significativement moins d’excursions glycémiques seulement avec la pompe.

Des données toutes récentes argumentent l’efficacité claire de la pompe chez des patients mal contrôlés sous multi-injections, montrant une grande variabilité glycémique [8]. Ces observations sont cependant valides pour des patients qui étaient capables de gérer un traitement par pompe et acceptaient les contraintes de ce mode de traitement. En pratique courante, ces deux prérequis doivent être attentivement pris en compte pour espérer des améliorations glycémiques sous pompe [8].
Tableau II Études comparant l’analogue lispro (LP) à l’insuline ordinaire (R) utilisés pour la perfusion continue par pompe dans le diabète de type 1

Risques liés au traitement par pompe à insuline

Les hypoglycémies sévères pourraient également être considérées comme un risque potentiel sous pompe. L’incidence accrue des hypoglycémies sévères parallèlement à la baisse de l’HbA_1c a été bien reconnue depuis le rapport des résultats du DCCT [1]. Les données du DCCT ont même montré que le traitement par pompe était associé à une incidence significativement supérieure de comas hypoglycémiques par rapport aux multi-injections [1]. Cependant, une analyse plus détaillée indique que ces événements ont décru de manière importante dès lors que les centres investigateurs avaient acquis davantage d’expérience du traitement par pompe [1]. Une étude rapportée quelques années après la publication du DCCT a clairement démontré que l’incidence des hypoglycémies sévères était au contraire réduite par le traitement par pompe [2, 3]. Un facteur déterminant essentiel est en fait l’entraînement des patients sous pompe à la recherche du strict contrôle glycémique [3]. La perfusion excessive d’insuline par la pompe ou son emballement sont bien prévenus par les mécanismes de sécurité installés actuellement sur les pompes disponibles. Les analogues rapides ont réduit la variabilité d’absorption et d’action de l’insuline observée avec l’insuline ordinaire. À part les erreurs de programmation de la perfusion d’insuline par le malade, les causes résiduelles de survenue d’hypoglycémies sévères sont l’absence de perception des signes inauguraux d’hypoglycémie, et les défauts de fiabilité de l’absorption de l’insuline sous-cutanée observés chez certains malades.

Indications et contre-indications du traitement par pompe

En fait, les contre-indications de la pompe sont surtout les situations où une insulinothérapie intensive est elle-même difficile à réaliser : désordres psychologiques graves affectant la fiabilité d’adaptation de l’insulinothérapie et de la pratique de l’autosurveillance glycémique, troubles sévères du comportement alimentaire empêchant l’efficacité de toute insulinothérapie, mauvaise acceptation du diabète et défaut de pratique de l’autosurveillance qui accroissent le risque d’événements métaboliques aigus par défaut de vigilance, association au diabète d’une pathologie qui interfère avec la gestion correcte d’une insulinothérapie (par exemple, maladie d’Alzheimer). Cependant, la pompe peut être utile pour prévenir les déviations hyper et hypoglycémiques chez les patients atteints d’une comorbidité qui entraîne des besoins très fluctuants en insuline. Si ces patients sont bien éducables, la réactivité offerte par la pompe peut constituer un avantage appréciable.

La contre-indication essentielle de la pompe demeure l’absence d’acceptation de ce mode de traitement, le plus souvent pour des motifs psychologiques. Par exemple, les patients qui n’aiment pas dépendre d’un dispositif ou montrer leur condition de malade, pour lesquels porter une pompe représente un rappel permanent inacceptable de leur diabète, ne sont pas de bons candidats à la pompe. Même si leur profil glycémique sous injections d’insuline semble améliorable par la pompe, le soignant doit s’empêcher de leur imposer une pompe qu’ils ne géreront jamais efficacement.

Une rétinopathie ischémique ou préproliférante non contrôlée représente une contre-indication temporaire à la pompe jusqu’à ce que la photocoagulation au laser ait été achevée. La baisse du niveau glycémique augmenterait le risque de prolifération néovasculaire dans de telles situations [9].

La cécité ou la surdité ne devraient plus constituer des contre-indications à la pompe quand les patients sont motivés pour apprendre, éducables et bien entourés par des parents ou un conjoint qui peuvent les aider. Les patients vivant seuls ne devraient pas non plus être exclus du recours à la pompe s’ils peuvent organiser des mesures de sécurité pour éviter l’absence d’assistance si elle devient nécessaire (par exemple, en cas d’hypoglycémie sévère).

Le bénéfice de la pompe pour les malades diabétiques de type 2 insulinorequérants manque encore de forte évidence scientifique. Cependant, des travaux récents ont montré une efficacité similaire à celle des multi-injections dans cette population avec aucune prise de poids supplémentaire, mais une amélioration de la qualité de vie [10]. Des études cliniques complémentaires sont attendues pour mieux documenter ces bénéfices, notamment chez les sujets obèses qui restent mal contrôlés malgré des doses d’insuline massives.

Développements attendus du traitement par pompe dans le futur proche

Les résultats insuffisants sous pompe peuvent être dus à l’information limitée donnée par l’autosurveillance glycémique sur les variations glycémiques [11]. On peut penser qu’une surveillance glycémique en continu et en temps réel assurée par un capteur de glucose pourrait procurer des données utiles pour mieux adapter l’administration d’insuline selon les besoins réels en insuline. Des alertes de tendance hypoglycémique permettraient en particulier une réduction plus précoce du débit de perfusion et pourraient réduire le risque d’hypoglycémies sévères. En outre, la mise en évidence de pics hyperglycémiques devrait induire des actions correctives immédiates et entraîner un meilleur contrôle du diabète. La disponibilité croissante de capteurs de glucose capables de fournir des données quasiment en temps réel avec une exactitude acceptable devrait rendre faisable cette approche innovante du traitement par pompe [11]. Des premiers essais sont en cours avec un capteur de glucose transmettant directement à la pompe une estimation continue de la glycémie. En utilisant ce système intégré, des premiers essais de fonctionnement en boucle fermée par la mise en jeu d’algorithmes liant les données du capteur à la perfusion d’insuline ont même été tentés.

Un autre développement prometteur de la pompe à insuline est l’évolution vers des dispositifs de perfusion préremplis miniaturisés sans cathéter. L’insuline diffuserait alors depuis le réservoir à travers la peau par ponction transcutanée. Une fois démontrées comme sûres et efficaces, de telles « patch-pompes » pourraient favoriser l’acceptation de la perfusion continue sous-cutanée d’insuline.

Références

2 Radermecker RP, Scheen AJ. Continuous subcutaneous insulin infusion with short-acting insulin analogues or human regular insulin : efficacy, safety, quality of life, and cost-effectiveness. Diabetes Metab Res Rev 2004 ; 20 : 178-88.

3 Pickup J, Keen H. Continuous subcutaneous insulin infusion at 25 years : evidence base for the expanding use of insulin pump therapy in type 1 diabetes. Diabetes Care 2002 ; 25 : 593-8.

4 Weissberg-Benchell J, Antisdel-Lomaglio J, Seshadri R. Insulin pump therapy : a meta-analysis. Diabetes Care 2003 ; 26 : 1079-87.

5 Plodkowski RA, Edelman SV. The state of insulin pump therapy. Curr Opin Endocrinol Diabetes 2002 ; 9 : 329-37.

6 Retnakaran R, Hochman J, DeVries JH, et al. Continuous subcutaneous insulin infusion versus multiple daily injections. The impact of baseline A1c. Diabetes Care 2004 ; 27 : 2590-6.

7 Renard E. Intensive insulin therapy today : « basal-bolus » using multiple daily injections or CSII ? Diabetes Metab 2005 ; 31 : 4S40-4S44.

8 Pickup JC, Kidd J, Burmiston S, Yemane N. Determinants of glycaemic control in type 1 diabetes during intensified therapy with multiple daily injections or continuous subcutaneous insulin infusion : importance of blood glucose variability. Diabetes Metab Res Rev 2006 ; 22 : 232-7.

9 Selam JL, Charles MA. Devices for insulin administration. Diabetes Care 1990 ; 13 : 955-79.

10 Raskin P, Bode BW, Marck JB, et al. Continuous subcutaneous insulin infusion and multiple daily injection therapy are equally effective in type 2 diabetes : a randomized, parallel-group, 24-week study. Diabetes Care 2003 ; 26 : 2598-603.

11 Renard E. Insulin therapy by insulin pump : continuous or conventional self-blood glucose monitoring ? Diabetes Metab 2003 ; 29 : 2S54-2S62.