Biotronik - Surdétection
Généralités
Surdétection de l'onde T
La surdétection de l'onde T reste actuellement un problème important dans la gestion des patients porteurs d'un DAI car elle peut s'accompagner de l'apparition de thérapies inappropriées, en particulier pendant l'effort (lorsque les intervalles RT et TR correspondent à la zone de FV due à une tachycardie sinusale). La surdétection de l'onde T est associée à une alternance typique entre deux signaux morphologiquement différents, à savoir un signal à haute fréquence (onde R) et un signal à basse fréquence (onde T). Pour chaque cycle cardiaque, l'appareil compte l'onde R et l'onde T comme un deuxième signal supplémentaire, ce qui entraîne un doublement de la fréquence cardiaque. L'alternance de la durée des intervalles (intervalles RT et intervalles TR) est généralement prononcée pour les rythmes lents (intervalles RT courts et intervalles RT longs), mais elle est souvent moindre à l'effort (intervalles RT et RT à peu près équivalents) ou chez les patients souffrant du syndrome du QT long.
Tout dépassement de l'onde T doit être considéré comme une urgence, avec une modification obligatoire de la programmation pour éviter l'apparition de thérapies inappropriées. Un choc électrique ou une séquence de stimulation antitachycardique délivré suite à une surdétection de l'onde T peut s'accompagner d'un effet pro-arythmogène avec le risque d'induire une arythmie ventriculaire polymorphe. En effet, le choc électrique se synchronise soit sur l'onde R, soit sur l'onde T, avec une probabilité de 50% que le choc soit délivré sur l'onde T, donc pendant la période ventriculaire vulnérable. Les patients présentant une surdétection de l'onde T et un seuil de défibrillation élevé sont particulièrement à risque. Si le seuil de défibrillation est élevé et s'approche des capacités maximales de l'appareil, la valeur supérieure de vulnérabilité est également élevée. Un choc délivré sur l'onde T a donc une très forte probabilité d'induire une fibrillation ventriculaire (concept de limite supérieure de vulnérabilité) qui sera ensuite très difficile à terminer même avec un choc de défibrillation maximal (seuil de défibrillation élevé).
À partir de la plateforme Lumax 740, diverses modifications ont été apportées aux appareils BiotronikTM, réduisant considérablement l'incidence de la surdétection de l'onde T. Par rapport à la plateforme Lumax 540 et aux modèles précédents, différents éléments du processus de détection ventriculaire ont été modifiés : 1) le convertisseur analogique-numérique a été modifié avec l'intégration d'un convertisseur parallèle 10 bits permettant une meilleure adaptation aux signaux rapides et une meilleure résolution de l'amplitude du signal ; ce nouveau convertisseur réduit également la consommation d'énergie et prolonge potentiellement la durée de vie de l'appareil ; 2) les filtres ont également été modifiés, le filtre passe-bas n'est plus programmable et le filtre passe-haut 2 n'existe plus ; 3) pour les anciennes plateformes, le signal entrant était systématiquement redressé (un signal négatif se traduisait par un signal de même amplitude mais avec une déviation positive), ce qui n'est plus le cas à partir de la plateforme Lumax 740. Lorsqu'un signal atteint le seuil de détection, l'appareil ouvre une fenêtre de détection de 110 ms ; pendant cet intervalle, l'appareil recherche la plus grande valeur absolue (positive ou négative) de l'amplitude du signal qui correspond alors à la valeur de l'onde R mesurée ; cette valeur a donc été prolongée de 80 à 110 ms pour permettre une meilleure évaluation des signaux de longue durée. Après cette fenêtre de 110 ms, le seuil de détection est fixé à 50% (modifiable) de cette mesure comme dans les générations précédentes ; la valeur de départ peut être beaucoup plus élevée que dans les plateformes précédentes, l'onde R pouvant être mesurée jusqu'à une valeur de 25 mV (ce qui réduit considérablement le risque de surdétection de l'onde T). Le seuil reste fixé à 50% pendant 240 ms ; le seuil diminue ensuite après 350 ms (110 + 240 ms) à 25% (modifiable) de l'amplitude ; sur les plateformes précédentes, cette durée était de 360 ms ; la décrémentation qui s'ensuit est de 12,5% toutes les 156 ms ; cette décrémentation est relativement importante afin d'atteindre des valeurs de détection maximales pour détecter avec précision un épisode de FV malgré une valeur initiale potentiellement élevée ; les valeurs de 12.5% et 156 ms ne sont pas modifiables ; 4) le circuit de détection après la stimulation ventriculaire a également été modifié ; après la stimulation ventriculaire, le dispositif analyse l'amplitude de la réponse évoquée pendant 110 ms sans possibilité de double détection pendant une période de 120 ms (modification par rapport aux plates-formes précédentes ou cette suppression a été programmée sur Auto) ; il y a une suppression absolue de 19,5 ms après le stimulus pour éviter la détection du pic ; le comportement est ensuite identique à celui qui se produit après la détection ventriculaire.
Double comptage de l'onde R
Chez de rares patients présentant un trouble sévère de la conduction intra-ventriculaire et un QRS large, l'EGM ventriculaire peut dépasser la durée de la période réfractaire post-ventriculaire, ce qui entraîne une double détection du même signal. Le double comptage de l'onde R peut se produire en rythme sinusal, lors d'une contraction ventriculaire prématurée ou uniquement lors d'une TV lente. Certains médicaments (en particulier les bloqueurs des canaux sodiques pour les fréquences cardiaques élevées) ou certains troubles métaboliques (hyperkaliémie) peuvent favoriser cette surdétection en prolongeant la durée du QRS. Le double comptage de l'onde R peut également se produire chez un patient ayant un DAI double chambre, un intervalle PR prolongé et une perte de capture du ventricule droit. Le défibrillateur compte à la fois l'événement ventriculaire stimulé et l'activité ventriculaire spontanée conduite à partir de l'oreillette. De même, chez un patient équipé d'un DAI triple chambre et d'une perte de capture du ventricule droit, l'appareil peut compter à la fois l'événement ventriculaire rythmé et la dépolarisation du ventricule droit résultant de la capture du ventricule gauche.
Le tracé des EGM lors d'un double comptage de l'onde R est relativement caractéristique avec une alternance entre 2 durées d'intervalles ventriculaires. Le second signal est généralement détecté à la fin de la période réfractaire ventriculaire (l'intervalle R1R2 est exactement égal à la période réfractaire ventriculaire programmée ou dans une limite de + 20 ms) et correspond toujours à la zone de FV. La classification du deuxième intervalle (R2R1) dépend de la programmation des zones de tachycardie et de la fréquence cardiaque (probabilité plus élevée de se trouver dans la zone de tachycardie si la fréquence est élevée et si les zones de tachycardie sont programmées basses).
La période réfractaire ventriculaire post-ventriculaire est le paramètre incorporé dans les différents DAI pour résoudre ce problème de surdétection sans compromettre la qualité de la détection d'un épisode de FV.
Le double comptage de l'onde R est un phénomène exceptionnel sur les DAI de dernière génération. Le risque de surdosage a été considérablement réduit par l'allongement de la période réfractaire post-ventriculaire de 80 ms à 110 ms sur les nouvelles plates-formes. Cette valeur peut également être modifiée à l'aide d'un code connu des employés de BiotronikTM. L'allongement de la période réfractaire ventriculaire permet généralement d'éliminer le problème du double comptage et doit donc être proposé en première intention, tout en gardant à l'esprit qu'un allongement excessif peut conduire à un risque accru de sous-détection d'une vraie FV. L'abaissement de la sensibilité ventriculaire peut parfois résoudre le problème, bien que cette option puisse également générer un risque de sous-détection de FV. De plus, cette option est souvent inefficace car le second signal ventriculaire peut être d'une amplitude au moins égale au premier. La fixation d'une zone de FV très élevée pour éviter des thérapies inappropriées dans ce contexte ne semble pas non plus appropriée. Dans les rares cas où la période réfractaire ne peut être suffisamment prolongée, l'implantation d'une nouvelle sonde de stimulation/défibrillation peut être proposée.
Chez les patients présentant un QRS très large, il est essentiel, lors de l'implantation, d'analyser soigneusement le schéma et la largeur de l'électrogramme ventriculaire intra-cardiaque et de vérifier l'absence de tout double comptage ventriculaire.
Surdétection des myopotentiels
Deux types de myopotentiels peuvent être surveillés par un DAI :
1) myopotentielles diaphragmatiques : l'utilisation d'une sensibilité auto-ajustable élevée permet d'optimiser la qualité de la détection des signaux de FV à faible tension, mais augmente également le risque de surdétection des myopotentiels diaphragmatiques en fin de diastole, lorsque la sensibilité atteint son maximum. La stimulation ventriculaire permanente est associée à un risque accru de surdétection de ces myopotentiels car, après la stimulation, le temps passé à la sensibilité maximale est prolongé, en particulier à des fréquences cardiaques lentes. Les myopotentiels diaphragmatiques correspondent à des signaux de faible amplitude et de haute fréquence, le plus souvent détectés exclusivement sur le canal de détection (absents sur le canal de champ lointain). Les deux principales caractéristiques de ce type de signaux sont que leur amplitude varie avec le cycle respiratoire et qu'ils peuvent être reproduits par des manœuvres spécifiques (inspiration profonde, Vasalva, toux forcée). La surdensité se produit d'abord en fin de diastole lorsque la sensibilité est maximale. La détection de l'onde R vraie (de grande amplitude) modifie le niveau de sensibilité et interrompt, au moins temporairement, la surdensité de ces petits signaux, ce qui explique que la surdensité prolongée ne se produise que chez les patients dépendants d'un stimulateur cardiaque (absence d'onde R spontanée, niveau de sensibilité en permanence au maximum). La surdétection peut être évitée en réduisant le niveau de sensibilité avec la nécessité de vérifier la détection précise des signaux de FV. Chez les patients stimulés, une augmentation de la fréquence minimale de stimulation peut également avoir un effet favorable. Dans certains cas, il peut être nécessaire d'implanter une nouvelle sonde de défibrillation (système DF4) ou de stimulation (système DF1) à une distance éloignée du diaphragme (septum ou infundibulum).
2. myopotentielles pectoralesDans le cas d'un DAI, le générateur d'impulsions étant positionné dans la poche à proximité des muscles pectoraux (et ne faisant donc pas partie du circuit de détection), les myopotentiels pectoraux ne devraient donc pas générer de surdensité. L'amplitude de ces myopotentiels est plus importante lorsqu'ils sont enregistrés au niveau du canal de champ lointain qui comprend le générateur d'impulsions (détection entre la bobine ventriculaire droite et le générateur). En revanche, s'il y a une rupture d'isolation (typiquement une érosion conduisant à une fuite de courant) au niveau de la partie poche de la sonde (frottement entre le générateur d'impulsion et la sonde), alors le canal de détection (champ proche) peut surdétecter les myopotentiels pectoraux, ce qui peut conduire à l'inhibition de la stimulation et/ou à la survenue de thérapies inappropriées. L'analyse des EGM dans ce contexte révèle la présence de signaux non physiologiques très rapides (haute fréquence). La surdensité peut être reproduite par des mouvements isométriques du bras ipsilatéral au générateur ou par la manipulation de la sonde dans la poche. En cas de suspicion de surdosage du myopotentiel pectoral, une radiographie du thorax doit être effectuée ainsi qu'une vérification complète du dispositif (valeurs d'impédance, seuils de stimulation et de détection). La présence d'une valeur d'impédance anormalement basse (stimulation et/ou défibrillation) ou une diminution soudaine de cette valeur est évocatrice d'une rupture d'isolation. Dans de très rares cas, une surdétection du myopotentiel peut être observée lorsqu'un système DF1 a été implanté avec inversion des broches du connecteur.
Surdensité 50Hz
Le risque potentiel d'interférence électromagnétique avec un défibrillateur implantable a été fréquemment décrit, y compris dans l'environnement hospitalier, au domicile du patient ou au cours de ses activités professionnelles. Les interférences peuvent se produire par conduction si le patient est en contact direct avec la source émettrice ou par rayonnement si le patient se trouve dans un champ électromagnétique. Les DAI les plus récents sont protégés contre la grande majorité des sources d'interférence que le patient peut rencontrer dans sa vie quotidienne. Les signaux parasites sont généralement filtrés, l'analyse étant limitée à une bande passante étroite correspondant aux signaux physiologiques (filtres passe-haut et passe-bas). Toutefois, la sensibilité adaptative élevée requise dans un DAI pour une détection précise des signaux pendant la fibrillation ventriculaire peut favoriser la détection de signaux non physiologiques correspondant à la même bande passante. Les signaux d'interférence électromagnétique peuvent ne pas être filtrés de manière appropriée et entraîner des conséquences plus ou moins graves allant de l'apparition de thérapies inappropriées à l'inhibition de la stimulation chez un patient dépendant d'un stimulateur cardiaque, au changement de mode inapproprié en raison d'un faux diagnostic d'arythmie supraventriculaire, à la stimulation ventriculaire rapide synchronisée avec la surdétection auriculaire, à la suspension de la détection de la thérapie ou au repli en mode asynchrone. Exceptionnellement, l'interférence avec un champ électromagnétique de haute intensité peut causer des dommages permanents aux circuits.
Le diagnostic d'interférence électromagnétique repose sur la concordance entre l'exposition à une source au moment de l'épisode et la surdétection de signaux caractéristiques (rapides, réguliers et saturant la ligne de base). Les interférences électromagnétiques aux fréquences du réseau (60 Hz aux États-Unis et 50 Hz en Europe) se produisent lorsque le patient est en contact physique avec des appareils électriques mal isolés. Si le surdosage est prolongé, un seul choc électrique est le plus souvent curatif car le patient interrompt généralement son activité immédiatement. Les signaux caractéristiques haute fréquence, non physiologiques, sont captés sur les différents canaux disponibles (diagnostic possible de double tachycardie, FA + FV) et sont généralement de plus grande amplitude sur le canal de champ lointain que sur le canal de détection (champ proche).
La principale mesure de prévention consiste à identifier la source émettrice et à éviter l'utilisation de certains instruments mal isolés.
Dysfonctionnement du plomb de choc
En présence d'une suspicion de dysfonctionnement de la sonde, différents examens et mesures doivent être réalisés : 1) radiographie du thorax : les anomalies radiographiques ne sont pas systématiques et un schéma typique de fracture de la sonde n'est pas observé dans plus de 50% des cas ; 2) mesures d'impédance de stimulation et de défibrillation répétitives : les dernières générations de DAI effectuent des mesures d'impédance périodiques (quotidiennes) avec une bonne corrélation entre les mesures sous-seuil et les mesures réelles lors d'un choc de grande amplitude effectivement délivré. La présence d'une valeur anormale ou de variations significatives dans les mesures quotidiennes (rupture dans la courbe d'impédance) peut révéler un dysfonctionnement de la sonde, bien qu'avec une sensibilité modérée. En effet, un nombre important de patients présentent un dysfonctionnement de la sonde révélé par la présence d'épisodes de surdosage sans mesures anormales de l'impédance ou de variations brusques des valeurs. Une valeur d'impédance basse est évocatrice d'une rupture d'isolation (fuite de courant) alors qu'une valeur élevée est évocatrice d'une rupture du fil de conduction (perte de continuité du circuit de défibrillation) ; 3) l'évaluation des seuils de détection et de stimulation : l'altération des paramètres standards de stimulation est souvent retardée ; la sensibilité relative à une diminution de la détection ventriculaire ou à une augmentation des seuils de stimulation pour prédire les fractures de sonde est donc très faible ; 4) l'analyse des différents électrogrammes endocardiques : le profil des électrogrammes endocardiques associés à une rupture de sonde est suggestif mais non spécifique : détection intermittente de cycles cardiaques désorganisés, rapides et non physiologiques avec une possible saturation des amplificateurs (rupture du fil conducteur) ou une faible amplitude (détection de myopotentiels due à une rupture de l'isolation). Ces signaux présentent une variabilité importante en amplitude et en fréquence, sont intermittents dans le cycle cardiaque et sont le plus souvent enregistrés dans la zone de FV avec des valeurs à la limite de la période réfractaire post-ventriculaire. Ils peuvent affecter le canal de détection et/ou le canal de champ lointain en fonction du site de rupture et ne peuvent devenir apparents qu'après l'administration d'un choc électrique lors d'un épisode réel de FV.