Resynchronisation et programmation à l'effort
Généralités
Informations générales
Chez un patient resynchronisé, les principaux objectifs de la programmation pendant l'exercice sont les suivants : 1) maintenir une capture biventriculaire permanente et efficace pour les fréquences cardiaques élevées, 2) assurer une bonne contribution de la systole auriculaire au débit cardiaque, et 3) permettre une accélération appropriée de la fréquence cardiaque, qui est le mécanisme adaptatif fondamental du débit cardiaque pendant l'exercice, en particulier chez les patients souffrant d'insuffisance cardiaque.
La vérification du maintien d'une capture biventriculaire permanente pendant l'exercice doit faire partie de l'évaluation standard du patient CRT. L'enregistrement dans la mémoire de l'appareil d'épisodes de détection ventriculaire survenant à une fréquence sinusale élevée suggère la perte de la capture ventriculaire gauche à l'effort. Plusieurs causes peuvent entraîner une perte de stimulation biventriculaire pendant l'exercice : 1) sous-détection auriculaire, 2) PVC fréquents, 3) arythmies auriculaires ou ventriculaires, 4) raccourcissement de l'intervalle PR intrinsèque en dessous du délai AV programmé, 5) vitesse de poursuite maximale programmée trop faible pour la capacité du patient. Chez les patients présentant une fibrillation auriculaire permanente et n'ayant pas subi d'ablation du faisceau de His, la présence d'une capture efficace au repos ne garantit pas la présence d'une capture ventriculaire gauche pendant l'exercice, lorsqu'une compétition entre l'amélioration de la conduction auriculo-ventriculaire intrinsèque et l'accélération de la fréquence de stimulation dictée par l'algorithme de réponse à la fréquence peut se produire.
Différents types d'épreuves d'effort peuvent être réalisés chez un patient resynchronisé. L'idéal est d'avoir un enregistrement simultané de l'électrocardiogramme de surface et des électrogrammes intracardiaques (avec le programmateur) pour détecter en temps réel tout dysfonctionnement et le corriger de manière appropriée. L'analyse en temps réel des tracés pendant l'exercice est maintenant facilitée par le développement de la technologie sans fil et la possibilité d'interrogation télémétrique à distance de l'appareil.
- Tests de résistance traditionnelsIls permettent d'évaluer le comportement global de l'appareil et du capteur pendant l'exercice. Il semble que l'adaptation de la fréquence cardiaque pendant l'exercice soit plus proche de celle observée dans la réalité avec un tapis roulant qu'avec une bicyclette ergométrique. En effet, le vélo mobilise essentiellement les muscles des membres inférieurs, loin du site d'implantation du dispositif. L'activation du capteur (accéléromètre) est donc retardée. A charge de travail égale, l'accélération de la fréquence cardiaque est plus importante sur le tapis roulant que sur la bicyclette ergométrique.
- Tests standardisés dans la vie quotidiennee : un grand nombre de patients resynchronisés sont relativement âgés et ont une capacité limitée pour les efforts de la vie quotidienne (marche, toilette, cuisine, ménage...). Chez ces patients, il est essentiel de s'assurer du bon fonctionnement de l'appareil lors des efforts de la vie quotidienne. Le type d'épreuve d'effort utilisé pour évaluer la fonction de l'appareil doit être adapté à ces spécificités. Différents types d'exercices sous surveillance électrocardiographique peuvent être réalisés : marche, montée d'escaliers, marches...
Stimulation en fonction de la fréquence
Certains patients présentent une incompétence chronotrope caractérisée par une fréquence cardiaque qui ne s'adapte pas à leur niveau d'activité physique. Cette incapacité à augmenter la fréquence cardiaque pendant l'exercice peut être associée à divers symptômes comme un essoufflement, une fatigue ou une capacité d'exercice réduite... Chez les patients resynchronisés présentant une incompétence chronotrope (définie par l'incapacité à atteindre 85% de la fréquence cardiaque maximale théorique), la programmation d'une stimulation adaptative (rate responsive pacing) vise à assurer une augmentation du débit cardiaque en fonction du besoin métabolique imposé par l'effort en cours. La programmation d'une stimulation adaptative à la fréquence doit être systématique en présence d'une incompétence chronotrope sévère (incapacité à atteindre 70% de la fréquence cardiaque maximale théorique).
Le fonctionnement des différents capteurs a été détaillé dans le manuscrit sur les stimulateurs cardiaques standard.
Taux de suivi maximal
Le fonctionnement de l'appareil lorsque la fréquence cardiaque dépasse la fréquence de suivi maximale dépend de la qualité de la conduction auriculo-ventriculaire.
Chez un patient resynchronisé avec un bloc AV complet et une fonction chronotrope préservéeLorsque la fréquence sinusale s'accélère et dépasse la fréquence maximale de suivi, la stimulation ventriculaire à la fin du délai AV programmé serait associée à une fréquence cardiaque supérieure à la valeur maximale programmée, ce qui est impossible. La fréquence ventriculaire ne peut plus suivre la fréquence auriculaire dans un rapport de 1/1. Pour surmonter cette limitation, l'appareil prolonge le délai AV et un phénomène de Wenckebach se produit. Lorsque la fréquence sinusale augmente au-delà de la fréquence de suivi maximale, la fréquence de stimulation ventriculaire reste à la valeur de suivi maximale et le délai AV détecté est prolongé à chaque cycle de stimulation. Après plusieurs cycles de stimulation, un événement auriculaire détecté tombe à l'intérieur du PVARP et n'est pas couplé à une stimulation ventriculaire, ce qui se traduit par un ventricule manquant. L'onde P suivante tombe en dehors de la période réfractaire et déclenche un retard AV programmé. Ce schéma se répète tant que la fréquence sinusale reste supérieure à la fréquence de suivi maximale programmée. Les battements manquants sont moins fréquents lorsque la fréquence sinusale n'est que légèrement supérieure à la fréquence de suivi maximale et plus fréquents lorsque la fréquence sinusale dépasse largement la fréquence de suivi maximale. Lorsque la fréquence sinusale tombe en dessous de la fréquence maximale, le synchronisme AV (rapport 1:1) est rétabli. Le comportement de Wenckebach peut être caractérisé par la vitesse à laquelle le premier battement manquant se produit et par le rapport entre les battements auriculaires détectés et les battements ventriculaires stimulés (par exemple 8:7, 7:6, 6:5 ou 3:2). Si l'augmentation de la fréquence cardiaque atteint le point de blocage 2:1, une chute importante de la fréquence cardiaque se produit avec un rapport oreillette/ventricule de 2:1.
Chez un patient resynchronisé avec une bonne fonction chronotrope et une conduction AV préservée, lorsque le rythme sinusal s'accélère et dépasse le rythme maximal de poursuite, le délai AV programmé s'allonge progressivement favorisant l'apparition d'une fusion avec les ventricules spontanément conduits. A des fréquences plus élevées, le sensing ventriculaire inhibe la stimulation biventriculaire. Quatre éléments caractérisent ce fonctionnement :
- les intervalles entre 2 VS sont plus courts que ceux correspondant au taux de suivi maximal ;
- pour un cycle donné, l'intervalle PR (AS-VS) est plus court que l'intervalle théorique AS-VP ;
- il n'y a pas de sous-détection de l'onde P ni de chute de l'onde P à l'intérieur du PVARP, comme dans une période de Wenckebach typique chez un patient souffrant d'un bloc auriculo-ventriculaire ;
- La stimulation biventriculaire ne redémarre que lorsque la fréquence auriculaire tombe en dessous de la fréquence de suivi maximale.
Par conséquent, il semble logique de programmer une vitesse de poursuite maximale élevée pour éviter un comportement de Wenckebach ou la perte de la stimulation biventriculaire. Afin de limiter l'augmentation de la fréquence cardiaque pendant l'exercice, il ne semble pas logique de limiter la fréquence de suivi maximale mais plutôt d'optimiser la thérapie médicale avec des agents de contrôle de la fréquence. Programmer une fréquence de poursuite maximale trop basse chez le patient coronarien n'a probablement pas de valeur protectrice... En revanche, cela peut plutôt favoriser la perte de la capture biventriculaire ou la survenue d'ondes P bloquées intermittentes qui peuvent favoriser des symptômes invalidants en augmentant la consommation d'oxygène du myocarde et en induisant une chute du débit cardiaque.
Optimisation du délai AV pendant l'exercice
Il est possible de programmer différents délais AV au repos et pendant l'exercice. Cette programmation présente trois objectifs : 1) l'optimisation hémodynamique avec la recherche du délai AV à l'exercice permettant la meilleure capacité d'exercice 2) le maintien d'une stimulation biventriculaire à l'effort (délai AV programmé plus court que le PR) 3) le maintien d'un synchronisme auriculo-ventriculaire régulier pour des fréquences sinusales élevées (éviter de dépasser le point de 2:1).
Les exigences diffèrent en fonction de la qualité de la conduction auriculo-ventriculaire. Chez un patient présentant un bloc auriculo-ventriculaire complet permanent, il n'y a pas de risque de reprise de la conduction auriculo-ventriculaire à l'effort et donc pas de risque de perte de la stimulation biventriculaire. En revanche, le délai AV doit être programmé court pendant l'exercice pour permettre une relation AV 1/1 (et éviter une chute soudaine de la fréquence cardiaque lorsque la fréquence auriculaire dépasse le point de bloc 2:1) et pour permettre une réponse hémodynamique optimale. Chez un patient dont la conduction auriculo-ventriculaire est préservée, il n'y a pas de risque de chute de la fréquence après l'apparition du point de bloc 2:1. Cependant, l'amélioration de la conduction auriculo-ventriculaire intrinsèque peut favoriser la perte de la capture biventriculaire.
Optimiser le délai AV afin d'améliorer l'hémodynamique du patient est difficile au repos... Il l'est encore plus à l'effort. Il n'existe actuellement aucune méthode de référence pour cette optimisation et les résultats de la littérature sont contrastés et contradictoires. Chez un patient ayant un cœur sain mais des troubles de la conduction, l'effet positif du raccourcissement du délai AV à l'effort a été clairement démontré. Diverses études ont analysé la dynamique du délai AV optimal chez des patients resynchronisés avec des résultats parfois différents conduisant à des recommandations contradictoires : en fonction des patients et des études, le délai AV optimal pourrait être plus court, identique mais aussi parfois plus long pendant l'exercice qu'au repos. Compte tenu des caractéristiques physiologiques du nœud auriculo-ventriculaire chez les patients sains, ces résultats disparates sont inattendus. Certaines limitations méthodologiques peuvent avoir contribué à ces résultats contradictoires. Cependant, les patients souffrant d'insuffisance cardiaque et de bloc de branche gauche représentent un groupe hétérogène de patients, ce qui pourrait avoir conduit à un impact variable de l'épreuve d'effort sur la conduction intra-atriale, les temps auriculo-ventriculaires ou intraventriculaires. Chez les patients atteints de cardiopathie ischémique en particulier, l'impact de l'exercice sur la fréquence cardiaque, les conditions de charge et le tonus autonome peut avoir des effets variables d'un patient à l'autre sur le tissu conducteur et contractile.
Il semble donc difficile d'établir des recommandations fermes et définitives pour l'optimisation hémodynamique du délai AV à l'effort. D'un point de vue pratique, il semble inconcevable d'envisager une optimisation dynamique individualisée basée sur le schéma échocardiographique ou toute autre technique invasive ou non invasive. Une optimisation automatique au repos et à l'effort du délai AV par le dispositif lui-même peut être la solution mais nécessite le développement d'algorithmes spécifiques et leur validation clinique avec la démonstration du bénéfice clinique apporté en termes de réponse à la TRC et/ou de capacité d'effort.
En pratique, quelles sont les possibilités offertes par les appareils actuels ? Deux options sont possibles dans la plupart des appareils : maintenir un délai AV fixe (détecté ou rythmé) à la fois au repos et à l'effort, ou programmer un délai AV adaptatif qui permet un raccourcissement linéaire du délai AV avec l'augmentation de la fréquence cardiaque. Même si la démonstration du bénéfice hémodynamique du délai AV dynamique reste controversée chez les patients resynchronisés, la programmation d'un délai AV dynamique présente certains avantages et est fréquemment proposée en pratique clinique : 1) chez les patients non dépendants présentant un raccourcissement de l'intervalle PR à l'effort, un délai AV dynamique maintiendra la stimulation biventriculaire et évitera que l'intervalle PR ne devienne plus court que le délai AV ; 2) chez les patients dépendants d'un stimulateur cardiaque, la programmation d'un délai AV dynamique et d'un PVARP Auto permet de retarder la survenue du point de bloc 2:1 au-delà de la capacité maximale du patient.
Sensibilité auriculaire
Le maintien d'une relation atrio-ventriculaire synchrone 1:1 pendant l'exercice nécessite une détection parfaite de l'activité auriculaire. L'effort et l'augmentation des mouvements respiratoires sont souvent associés à une altération de la détection auriculaire. Le diagnostic repose sur l'absence de signaux AR (bloc 2:1) et l'absence de marqueur malgré la présence d'un signal atrial. Il est donc nécessaire chez ces patients d'augmenter la sensibilité et la marge par rapport au seuil de détection mesuré au repos.
Contraction ventriculaire prématurée chez les patients présentant un long intervalle PR
A l'exercice, l'accélération de la fréquence sinusale associée à la survenue d'une PVC chez un patient ayant un intervalle PR long peut entraîner une perte prolongée de la stimulation biventriculaire. En effet, l'onde P suivant une PVC peut se situer à l'intérieur de la PVARP qui est étendue à 400 ms (marqueur AR) ; aucun délai AV ne sera donc déclenché et expliquera l'absence de stimulation biventriculaire ; le ventricule spontané suivant sera également considéré comme une PVC et la PVARP sera étendue. Plus l'intervalle PR est long, plus la fréquence atriale est rapide, plus les chances de voir ce phénomène se maintenir sont importantes (succession de cycles AR-VS).
