Biotronik - Stimulation / Détection
Généralités
Les seuils automatiques (Biotronik) en 10 points
Seuils automatiques ventriculaires: contrôle de capture ventriculaire
1) La mesure du seuil ventriculaire est basée sur l’évaluation de la réponse évoquée
2) Le dispositif mesure périodiquement le seuil de stimulation ventriculaire :
programmable sur Intervalle (toutes les X heures) ou sur Heure de la journée (heure
programmable dans la journée) et lors d’une perte de capture diagnostiquée lors du
suivi
3) L’amplitude de stimulation ventriculaire est programmée automatiquement à une
valeur programmable (valeur nominale de 0.5 V) au-dessus du seuil mesuré
4) La durée d’impulsion ne peut pas dépasser 0.4 ms
5) Il existe une vérification cycle-à-cycle de l’efficacité de la capture ventriculaire basée
sur l’analyse de la réponse évoquée avec stimulation de sécurité lors d’une perte de
capture
Seuils automatiques atriaux: contrôle de capture atriale
6) La mesure du seuil atrial est basée sur la présence (perte de capture) ou l’absence
(capture) de signaux atriaux spontanés (évaluation indirecte de la capture)
7) Le dispositif mesure périodiquement le seuil de stimulation atriale : programmable sur Intervalle (toutes les X heures) ou sur Heure de la journée (heure programmable dans la
journée) ; valeur nominale : une mesure par jour
8) Le dispositif adapte automatiquement l’amplitude de stimulation avec une marge de
sécurité de 1 V (valeur nominale programmable) au-dessus de la valeur du seuil mesuré
9) La durée d’impulsion est non programmable (0.4 ms)
10) Il n’y a pas de vérification cycle-à-cycle de l’efficacité de la capture atriale ; l’adaptation
de l’amplitude de stimulation atriale est basée sur le concept de l’Autoseuil ; la même
amplitude est délivrée (seuil mesuré + marge de sécurité) jusqu’à la prochaine mesure
de seuil automatique
Contrôle de capture ventriculaire
Généralités
Le système de contrôle de capture ventriculaire règle automatiquement l’amplitude
d’impulsion ventriculaire du stimulateur au-dessus du seuil de stimulation mesuré
régulièrement avec une marge programmable et permet une vérification de la capture
cycle à cycle.
- Contrôle de capture ventriculaire sur marche : mesure du seuil de stimulation ventriculaire + adaptation de la programmation avec contrôle cycle à cycle
- L’heure et/ou la fréquence des mesures de seuils sont programmables
- Vérification cycle à cycle de la capture basée sur l’analyse de la réponse évoquée
- Marge de sécurité programmable (valeur nominale + 0.5 V)
- Amplitude maximale pouvant être délivrée : 4,8 V pour 0,4 ms / Amplitude minimale pouvant être délivrée : 0.7 V pour 0.4 ms
- Contrôle de capture ventriculaire sur ATM : mesure du seuil de stimulation ventriculaire sans adaptation
- Contrôle de capture ventriculaire sur arrêt : programmation fixe (pas de seuil automatique réalisé)
Contrôle de capture ventriculaire en pratique
Différents paramètres sont programmables:
- L’amplitude de départ qui correspond à la valeur de départ de la mesure de seuil ; valeur nominale 3 V (de 2.4 à 4.8 V)
- La marge de sécurité qui correspond à la valeur ajoutée en amplitude à la mesure du seuil ; valeur nominale 0.5 V (de 0.3 à 1.2 V)
- Quelle que soit la valeur du seuil et la marge de sécurité, l’amplitude de stimulation ne peut pas descendre en dessous de 0.7 V
- L’heure de recherche et l’intervalle de recherche qui correspondent au moment où le seuil est systématiquement mesuré ; valeur nominale 2h00 du matin

Le contrôle automatique de seuil est réalisé en différentes étapes:
- Mesure de la réponse évoquée
- Mesure de l’artéfact de polarisation
- Mesure du seuil par pas de 0,6 V puis mesure du seuil par pas de 0,1 V
Mesure de la réponse évoquée et de l’artéfact de polarisation
Pour permettre une évaluation efficace de la capture, il est indispensable de pouvoir
différencier réponse évoquée et artéfact de polarisation.

- 5 stimulations sont délivrées à la fréquence programmée avec un délai AV court (15 ms post-détection atriale et 50 ms post-stimulation atriale) pour assurer une capture ventriculaire effective sans fusion et mettre en évidence la réponse évoquée et l’artéfact de polarisation
- 5 séquences de 2 stimulations ventriculaires avec le même délai AV sont alors délivrées avec un couplage court de 100 ms entre les 2 stimulations ventriculaires (sur la première, capture : évaluation
de la réponse évoquée et de l’artéfact de polarisation ; sur la seconde, absence de capture : évaluation
uniquement de l’artéfact de polarisation)

- Pour différencier réponse évoquée et artéfact de polarisation, le dispositif analyse l’amplitude positive et négative des signaux, le moment où le signal croise la ligne de base et différentes intégrales du signal à différents moments
- L’analyse du signal est validée si une différence significative existe entre l’amplitude de la réponse évoquée et celle de l’artéfact de polarisation
- Pour vérifier l’existence de la capture, il existe une première phase de blanking de 20 ms puis une fenêtre de recherche de la réponse évoquée de 60 ms avec possibilité d’une stimulation de secours après 130 ms si absence de capture

Mesure automatique du seuil ventriculaire
- Baisse de l’amplitude de 0.6 V sur chaque cycle ventriculaire
- Quand la perte de capture est mise en évidence, le test reprend à l’amplitude minimale assurant la dernière capture avec baisse de l’amplitude de 0.1 V
- Quand la perte de capture est mise en évidence, une stimulation de secours à plus forte amplitude survient 100 ms après la première (augmentation de l’amplitude de 0.1 V avec une durée d’impulsion de 1 ms)
- Un second stimulus à la même amplitude que celle associée à une perte de capture est délivré ; si le second stimulus capture, un troisième est délivré puis l’amplitude continue à diminuer ; si le 2ème stimulus ne capture pas, une impulsion de sécurité est délivrée et le seuil est déterminé
Adaptation de l’amplitude de stimulation
- Une fois que le seuil a été mesuré, l’amplitude de stimulation est automatiquement adaptée (marge de 0.5 V en nominal) avec une vérification cycle à cycle de l’efficacité de la capture
- Quand une absence de capture est diagnostiquée sur un cycle, une stimulation de secours survient 100 ms après la première (augmentation de l’amplitude de 0.1 V avec une durée d’impulsion de 1 ms)
- Une modification du délai AV sur 3 battements est alors réalisée (extension du délai AV) pour s’assurer de l’absence de fusion
- Si la perte de capture se maintient, le délai AV est de nouveau raccourci
- Si 3 pertes de capture consécutives sont mises en évidence, une nouvelle mesure du seuil débute avec adaptation de l’amplitude en fonction de la nouvelle valeur
Contrôle de capture atriale (CCA)
Généralités
Il existe un certain nombre de similitudes avec le contrôle de capture ventriculaire mais
également quelques différences. Le contrôle automatique de la capture atriale n’est pas
basé sur l’analyse de la réponse évoquée mais sur la mise en évidence de signaux atriaux
détectés révélateurs de la perte de capture : reprise du rythme intrinsèque ou conduction
rétrograde si patient dépendant sur l’oreillette (dysfonction sinusale).
- Contrôle de capture atriale sur marche : mesure automatique du seuil de stimulation atriale + adaptation de la programmation
- Seuil de stimulation atriale réalisé systématiquement tous les jours à 2h00 du matin (horaire programmable ou programmable suivant des intervalles : 24h, 12h, 6h, 3h, 1h, 0.3h, 0.1h)
- Seuil de stimulation atriale basé sur la mise en évidence de signaux atriaux détectés révélateurs de la perte de capture (évaluation indirecte de la perte de capture)
- Pas de vérification cycle à cycle de la capture ; adaptation de l’amplitude pour les 24 heures suivantes (ou les 12 heures, 6 heures … en fonction de la programmation)
- Marge de sécurité programmable (valeur nominale + 1 V)
- Amplitude maximale pouvant être délivrée : amplitude de démarrage du test soit 4,8V pour 0,4 ms
- Amplitude minimale pouvant être délivrée programmable : valeur nominale 1 V
- Contrôle de capture atriale sur ATM : mesure automatique du seuil de stimulation atriale sans adaptation
- Contrôle de capture atriale sur arrêt : pas de mesure automatique de seuil
La mesure automatique du seuil atrial en pratique
Les paramètres programmables sont les mêmes (possibilité marche, arrêt et ATM) que pour le ventricule mais certaines valeurs nominales sont différentes : l’amplitude minimale est programmable avec une valeur nominale de 1 V ; marge de sécurité, valeur nominale de 1 V.

Pour la mesure du seuil, la fréquence de stimulation atriale est augmentée pour dépasser
la fréquence atriale spontanée.
- Si la fréquence spontanée est inférieure à 108 bpm, le seuil est réalisé à une fréquence plus élevée de 20% par rapport à la fréquence spontanée
- Si la fréquence spontanée est supérieure à 108 bpm, le test ne peut pas être réalisé
- Le test est réalisé en mode DDI avec un délai AV de 50 ms et un blanking atrial post stimulation ventriculaire de 150 ms

- La procédure de mesure du seuil débute à la valeur programmée avec réduction par pas de 0.6 V jusqu’à la mise en évidence de 2 cycles atriaux spontanés sur 5
- La deuxième phase de pas de 0.1 V est identique à celle du contrôle ventriculaire
- Chaque amplitude est testée 5 fois à la suite


- } Une stimulation atriale de synchronisation (restauration d’une synchronisation atrio-ventriculaire normale pour éviter la survenue d’une TRE) est délivrée à la fin de chaque série de 5 stimuli
- Cette stimulation atriale est d’amplitude variable en fonction du pas (0.1 ou 0.6 V) et de l’existence d’une capture
Le seuil mesuré est alors confirmé en 2 étapes: - Une amplitude de stimulation supérieure de 0.3 V par rapport au seuil mesuré est répétée 5 fois (étape 1) puis une amplitude de stimulation inférieure de 0.3 V par rapport au seuil mesuré est répétée 2 fois (étape 2)
- 2 pertes de capture sur 5 suffisent
- Le seuil est confirmé si la capture est présente durant l’étape 1 et absente durant l’étape 2
L’amplitude de stimulation est adaptée en ajoutant la valeur de la marge de sécurité.
Sensibilité – Boston Scientific
Généralités
Les stimulateurs Boston Scientific disposent d’un contrôle automatique de gain (CAG)
digital qui ajuste de façon dynamique le niveau de sensibilité dans l’oreillette et dans le
ventricule.
Le mode de détection peut donc être programmé sur CAG ou sur Fixe dans l’oreillette
et dans le ventricule. Les valeurs de Sensibilité atriales et ventriculaires peuvent être
programmées de façon indépendante, le type de méthode de détection utilisé (CAG ou
Fixe) devant être le même pour les 2 chambres.
Si la détection est programmée sur CAG, la valeur nominale de sensibilité est programmée
à 0.6 mV pour le ventricule et à 0.25 mV pour l’oreillette.
Un convertisseur 12-bit permet de convertir le signal électrique en valeur numérique. Pour
optimiser la détection des signaux, le dispositif ajuste la sensibilité ventriculaire selon un
contrôle automatique de gain à 2 composantes : lente et rapide.
Le CAG utilise une composante dite « lente », pour fixer un intervalle de recherche
de l’amplitude du prochain QRS. En calculant une “moyenne” des pics des signaux
précédents, la composante « lente » définit une zone dans laquelle se trouvera
probablement le pic suivant et fixe cette zone entre une valeur minimale et maximale.
La composante « rapide » du CAG permet, après un évènement ventriculaire, de maintenir
une valeur de sensibilité élevée après la détection, puis de décrémenter la valeur de
sensibilité progressivement pour rendre l’appareil de plus en plus sensible.
A la fin de la période réfractaire + 15ms, la valeur descend à 75% du pic détecté, ou 75% du
Pic Moyen si le dernier évènement ventriculaire est stimulé.
Pour un QRS détecté, le CAG diminue ensuite la valeur à 7/8 de la valeur précédente toutes les 35 ms. Cette décroissance continue jusqu’à atteindre la valeur la plus élevée entre le Min ou la valeur programmée de sensibilité.
Si le dernier évènement ventriculaire est stimulé, le CAG diminue ensuite à chaque pas la
valeur à 7/8 de la valeur précédente, mais la durée du pas est déterminée par la fréquence
minimum de stimulation : la valeur Min (ou la valeur de sensibilité programmée) est atteinte 150 ms avant la prochaine stimulation programmée.

La période réfractaire de 135 ms après un événement détecté se compose d’une période
réfractaire absolue de 50 ms, d’une fenêtre de bruit de 40 ms (réenclenchable en cas de bruit détecté) et d’une période réfractaire absolue de 35 ms.
En mode détection fixe, la sensibilité atriale est programmable entre 0.15 et 10 mV avec une valeur nominale de 0.75 mV.

En mode détection fixe, la sensibilité ventriculaire est programmable entre 0.25 et 10 mV
avec une valeur nominale de 2.5 mV.
