La sensibilité, exprimée en millivolts (mV), qualifie la capacité du stimulateur cardiaque à détecter correctement les événements cardiaques spontanés.

Un stimulateur cardiaque est équipé de filtres d'entrée qui détectent spécifiquement les ondes P dans l'oreillette et les ondes R dans le ventricule, sur la base de l'analyse de trois caractéristiques de ces signaux électriques : le spectre de fréquence, la pente et l'amplitude.

Une programmation appropriée du niveau de sensibilité doit permettre de détecter tous les événements cardiaques spontanés se produisant dans la chambre implantée, sans détecter d'événements d'une autre nature (écoute croisée avec détection de signaux cardiaques provenant de l'autre chambre, myopotentiels, interférences, etc.).

En revanche, en configuration unipolaire, le risque d'écoute croisée ou d'écoute de signaux extracardiaques oblige à programmer des niveaux de sensibilité plus faibles (1 à 1,5 mV dans l'oreillette et 4 à 5 mV dans le ventricule), avec un risque plus important de sous-détection.

Le spectre de fréquences

La fréquence d'un signal est exprimée en hertz (Hz) et est l'inverse de sa période. Un stimulateur cardiaque amplifie les signaux entrants dont la moyenne se situe entre 10 et 70 Hz, ce qui correspond aux signaux de dépolarisation cardiaque. Les signaux inférieurs et supérieurs à cette plage sont filtrés, ce qui les rend moins ou pas détectables par le système.

Exemple : dans le canal ventriculaire, les ondes R ont un spectre de fréquence compris entre 10 et 30 Hz et sont amplifiées. En revanche, les ondes T dont le spectre est inférieur à 5 Hz sont filtrées. De même, les signaux d'origine auriculaire recueillis dans le ventricule ont généralement une fréquence très basse et sont habituellement filtrés.

Le spectre de fréquence des signaux provenant de muscles tels que le muscle pectoral (myopotentiels) se superpose à celui des ondes P et des ondes R. En configuration unipolaire, le champ de détection s'étend de l'électrode distale de la sonde de stimulation jusqu'au boîtier, qui est placé sur ou sous le muscle pectoral. En configuration unipolaire, le champ de détection s'étend de l'électrode distale de la sonde de stimulation au boîtier, qui est placé sur ou sous le muscle pectoral, avec un risque accru d'interférence dû à la détection de signaux provenant des muscles lors de certains efforts.

Pente

Ce paramètre décrit la variation de l'amplitude du signal cardiaque en fonction du temps, exprimée en mV/ms. Le stimulateur cardiaque détecte la partie la plus rapide du signal, correspondant au front de dépolarisation devant l'électrode.

Si le signal de dépolarisation est fragmenté, comme c'est parfois le cas en extrasystole, les pentes de ses différentes composantes sont souvent plus lentes, avec un risque accru de sous-détection.

Lors de l'implantation, les sondes de stimulation doivent idéalement être positionnées à un endroit où la pente de dépolarisation est d'au moins 1mV/ms dans le ventricule et d'au moins 0,5 mV/ms dans l'oreillette. La mesure de la pente du signal dépend de son traitement et notamment des filtres utilisés. Ceux-ci diffèrent selon le système de mesure, le dispositif externe de détermination du seuil ou la prothèse qui sera connectée en permanence. Les différences observées peuvent être très importantes. L'enregistrement direct du signal à l'implantation peut cependant être utile pour trouver le site où la déviation intrinsèque est la plus importante.

La déviation intrinsèque d'un signal endocardique ne se produit presque jamais au début du signal correspondant sur l'ECG de surface. Par exemple, la détection de la dépolarisation ventriculaire chez un patient présentant un bloc de branche droit complet est très tardive. De même, dans l'oreillette, la détection de l'auriculogramme peut se produire à la fin de l'onde P sur l'ECG de surface.

Amplitude du signal

L'amplitude du signal mesurée par le stimulateur correspond à l'amplitude du signal qui reste détectable par le système de stimulation après analyse de la fréquence et détermination de la pente. Elle est exprimée en mV. C'est le paramètre utilisé à la fin de la chaîne de traitement du signal pour déterminer le niveau de sensibilité du système.

Programmer un stimulateur cardiaque avec une sensibilité de 4 mV signifie que seuls les signaux dont l'amplitude est supérieure à cette valeur de 4 mV sont détectables, une fois que ce signal a été traité (avec une fréquence et une pente satisfaisantes). Tous les signaux d'amplitude inférieure seront ignorés. Augmenter la valeur de la sensibilité programmée (à 12 mV, par exemple) signifie réduire la capacité de détection du système, puisqu'il faut cette fois une amplitude de signal supérieure à 12 mV pour que le signal soit détectable.

Globalement, lors de l'implantation d'une sonde de stimulation, l'objectif doit être d'obtenir un signal correspondant à la bande passante du stimulateur, avec une déflexion intrinsèque la plus rapide possible et une amplitude élevée. On vise des niveaux d'amplitude d'au moins 5 mV dans le ventricule et d'au moins 2 mV dans l'oreillette.

Détection automatique

Traditionnellement, contrairement aux défibrillateurs, les stimulateurs cardiaques fonctionnent avec une sensibilité stable et fixe sur l'ensemble du cycle cardiaque. De plus en plus, même si les contraintes en termes de détection ne sont pas les mêmes (nécessité cruciale pour un défibrillateur de détecter et de traiter des troubles du rythme ventriculaire très rapides, polymorphes et micro-volatiles), les stimulateurs cardiaques modernes permettent une sensibilité adaptative (niveau de sensibilité variable en fonction de l'amplitude de l'onde R ou P détectée) avec une augmentation progressive de la sensibilité au cours du cycle cardiaque (possibilité de détecter des signaux de faible amplitude sans surdétecter l'onde T).