Synchronisation auriculo-ventriculaire à l'effort
Généralités
Informations générales
Au cours de l'exercice, différents paramètres doivent être programmés et optimisés pour assurer une capacité d'exercice appropriée. Les principaux objectifs de cette programmation différenciée de l'exercice sont d'assurer une bonne contribution de la systole auriculaire au débit cardiaque à haute fréquence, tout en maintenant la synchronisation auriculo-ventriculaire, et de permettre une accélération adaptée de la fréquence cardiaque, qui est l'élément fondamental de l'adaptation du débit cardiaque à l'exercice.
L'épreuve d'effort est un examen important pour un patient implanté, car elle nous permet de :
- vérifier le bon fonctionnement du stimulateur cardiaque (augmentation appropriée de la fréquence, qualité de la détection et de la stimulation, qui peut varier en fonction de la respiration, des changements posturaux et des mouvements, préservation de la synchronisation auriculo-ventriculaire, etc.)
- évaluer les symptômes résiduels ou l'apparition d'une nouvelle symptomatologie liée à l'effort
- programmer et optimiser des paramètres spécifiques différenciés en fonction de la fréquence cardiaque (délai AV et PVARP adaptables)
- rechercher la présence de modifications électrophysiologiques induites par l'exercice (recherche d'une conduction rétrograde perméable pendant l'exercice, absente au repos)
- évaluer la nécessité d'un contrôle de la fréquence
Différents types d'épreuves d'effort peuvent être réalisés sur un patient implanté, idéalement avec un enregistrement simultané de l'électrocardiogramme et des électrogrammes endocardiques à l'aide du programmateur (facilité par la connexion sans fil), de sorte que les dysfonctionnements puissent être détectés et corrigés en temps réel :
- les tests d'effort classiques : ils évaluent le comportement global du stimulateur et du capteur au cours de l'exercice. Il semblerait que l'adaptation fréquentielle asservie à l'exercice soit plus harmonieuse et plus proche de celle observée dans la vie réelle lors d'un test sur tapis roulant que sur bicyclette. En effet, la bicyclette mobilise des masses musculaires des membres inférieurs éloignées du site d'implantation de l'appareil, et le capteur (accéléromètre) est activé plus tardivement. Pour une même charge, la fréquence d'accélération est plus importante sur tapis roulant que sur bicyclette pour ce type de capteur.
- des tests standardisés pour la vie quotidienne : un grand nombre de patients implantés sont relativement âgés, avec une capacité limitée à effectuer les tâches quotidiennes (marche, toilette, cuisine, ménage, etc.). Pour ces patients, il est essentiel d'assurer un bon fonctionnement pour ces tâches quotidiennes. Le type de test d'exercice doit donc être adapté à ces besoins spécifiques. Différents types d'exercices peuvent être réalisés sous surveillance électrocardiographique : marche sur terrain plat, montée d'escaliers, flexion des membres inférieurs, etc.
Synchronisation atrioventriculaire à l'effort
Lorsqu'il fonctionne en mode DDDR, DDD ou VDD, l'appareil ne peut synchroniser les rythmes auriculaires que jusqu'à une certaine fréquence. Les limites de la synchronisation auriculaire comprennent la fréquence de bloc 2:1 et la fréquence synchrone maximale programmée.
2:1 point
La somme du délai AV et de la PVARP constitue la période réfractaire auriculaire totale (TARP). Tout événement auriculaire détecté en dehors de la TARP est susceptible de déclencher un délai AV puis une stimulation ventriculaire. Inversement, lorsque l'intervalle de fréquence auriculaire intrinsèque est plus court que la TARP, certains événements auriculaires se produisent à l'intérieur de la PVARP et ne sont pas surveillés. Le suivi ventriculaire ne se produit que pour les battements alternés, et un bloc 2/1 s'ensuit, avec une onde P sur deux suivie d'un délai AV et d'une stimulation ventriculaire. Lorsque le stimulateur cardiaque fonctionne en modes DDD et VDD, la fréquence de stimulation ventriculaire peut chuter précipitamment (en l'absence d'algorithme de lissage), la valeur de la fréquence de stimulation ventriculaire étant alors égale à la moitié de la fréquence sinusale actuelle.
Prenons l'exemple d'un patient présentant un bloc AV complet, un délai AV programmé à 150 ms, un PVARP à 300 ms et une fréquence maximale de 150 battements/minute. Le TARP est de 450 ms, ce qui correspond à une fréquence de 133 battements/minute.
- Tant que la fréquence sinusale reste comprise entre la fréquence de base et 133 battements/minute, l'association AV est 1/1 ; chaque onde P est suivie d'un QRS stimulé ;
- lorsque la fréquence sinusale dépasse 133 battements/minute, une onde P sur 2 est suivie d'un QRS stimulé, une onde P sur 2 tombe dans le PVARP et est donc bloquée ; la fréquence ventriculaire chute brusquement à 66,5 battements/minute.
La réduction brutale du débit cardiaque associée à cette chute brutale de la fréquence cardiaque peut être associée à des symptômes invalidants tels que la pneumonie en bloc. La chute de la fréquence est parfois moins brutale, grâce à diverses fonctions de stabilisation ou de lissage du rythme.
Le point 2/1 doit être programmé le plus haut possible pour permettre un monitorage 1/1 des ondes P sinusales sur toute la gamme des fréquences observables chez un patient donné. Il est donc important de limiter la durée de la PRAT à l'effort (réduction du délai AV + PVARP). Pour cela, il est possible de programmer un raccourcissement automatique du délai AV et du PVARP pendant l'exercice.
Fréquence synchrone maximale et fonctionnement du stimulateur Wenckebach
Chez un patient présentant un BAV complet, à l'effort, lorsque la fréquence sinusale reste inférieure à la fréquence maximale programmée, chaque onde P est suivie d'une stimulation ventriculaire à la fin du délai AV. Lorsque la fréquence sinusale s'accélère et dépasse la fréquence synchrone maximale programmée, la stimulation ventriculaire à la fin du délai AV programmé serait associée à un dépassement de la fréquence maximale programmée, ce qui est impossible. La fréquence ventriculaire ne peut plus suivre la fréquence auriculaire dans un mode 1/1 et atteint un pic autour de cette valeur. Pour éviter de transgresser cette limite, le stimulateur allonge le délai AV. Le stimulateur fonctionne alors en mode Wenckebach. Lorsque la fréquence sinusale augmente au-delà de la fréquence synchrone maximale, la fréquence de stimulation ventriculaire reste à la fréquence synchrone maximale et le délai AV observé est allongé à chaque cycle de stimulation. Après plusieurs cycles de stimulation, un événement auriculaire détecté se produit pendant la PVARP et n'est pas synchronisé, ce qui entraîne un battement déficitaire. L'onde P qui suit se situe en dehors de toute période réfractaire et déclenche à nouveau un retard AV programmé. Ce schéma se reproduit tant que la fréquence sinusale reste supérieure à la fréquence synchrone maximale programmée.
Le battement déficitaire est moins fréquent lorsque la fréquence sinusale n'est que légèrement supérieure à la fréquence synchrone maximale, et plus fréquent lorsque la fréquence sinusale est nettement supérieure à la fréquence synchrone maximale. Dès que la fréquence sinusale tombe en dessous de la fréquence maximale, l'association AV 1:1 est rétablie.
Le comportement de Wenckebach peut être défini par la fréquence à laquelle le battement déficient se produit et par le rapport entre les événements auriculaires détectés et les événements ventriculaires stimulés (par exemple 8:7, 7:6, 6:5 ou 3:2). Si l'augmentation de la fréquence atteint le point 2:1, une baisse significative de la fréquence se produit avec un rapport auriculaire/ventriculaire de 2:1.
En général, la fréquence synchrone maximale est programmée pour être inférieure à la fréquence du bloc 2:1 pendant l'exercice. Si ce n'est pas le cas, la fréquence de bloc 2:1 devient la limite absolue et la fréquence synchrone maximale ne peut pas être atteinte.
Programmation spécifique pour maintenir la synchronisation atrio-ventriculaire pendant l'exercice
Retard AV adaptable
Physiologiquement, dans un cœur sain, l'intervalle PR se raccourcit avec l'exercice, avec une moyenne de 4 ms pour chaque 10 battements de fréquence accrue. En outre, la durée de l'onde A se raccourcit considérablement pendant l'exercice, car les vitesses d'écoulement transvalvulaire s'accélèrent en raison de l'augmentation de la contractilité auriculaire induite par les catécholamines.
L'adaptation du délai AV, disponible lorsque le stimulateur cardiaque fonctionne en modes DDDR, DDD, DDIR, DVIR, DOOR et VDD, simule cette réponse physiologique. Cette fonction permet une meilleure détection et une meilleure synchronisation avec l'activité auriculaire. Les délais AV détectés en cas de stress augmentent la fenêtre de détection des événements auriculaires rapides en raccourcissant la période réfractaire auriculaire totale et en augmentant la fréquence d'apparition d'un bloc 2:1. Le délai AV adaptatif ajuste les délais AV de façon linéaire (en fonction du fabricant) lorsque la fréquence cardiaque augmente.
PVARP adaptable ou automatique
Outre le raccourcissement du délai AV, la réduction de la TARP peut être obtenue en raccourcissant progressivement la PVARP par l'accélération de la fréquence. Lorsque la PVARP automatique (ou PVARP adaptable, selon le fabricant) est programmée, le stimulateur cardiaque détermine une valeur pour la PVARP en fonction de la fréquence auriculaire moyenne. La PVARP automatique est conçue pour augmenter la fréquence du bloc 2:1 en raccourcissant la PVARP et le retard AV détecté (le cas échéant) à des fréquences de suivi plus élevées, et pour offrir une protection contre la PMT à des fréquences minimales avec une PVARP plus longue.
La valeur minimale du paramètre PVARP (programmable selon le fabricant) définit une limite au PVARP le plus court autorisé.
Fréquence synchrone maximale
Le choix de la valeur maximale de la fréquence dépend de l'âge, de la cardiopathie sous-jacente, de la capacité d'exercice, des temps de conduction rétrograde et, par conséquent, de la puissance des algorithmes de contrôle des arythmies auriculaires (fallback) et des PMT. Il semble légitime d'assurer un monitorage 1/1 sur toute la plage de fréquence sinusale d'un patient. Il faut donc éviter de programmer une fréquence synchrone maximale trop basse. L'induction de la dissociation AV par le comportement de Wenckebach entraîne une augmentation de la consommation d'oxygène du myocarde, une baisse du débit cardiaque et une chute de la pression artérielle, souvent mal tolérées par le patient.
Sensibilité auriculaire
Le monitorage atrio-ventriculaire 1/1 pendant l'exercice exige une qualité parfaite de la détection de l'activité auriculaire. L'exercice et l'augmentation des mouvements respiratoires sont souvent associés à une altération de la détection auriculaire. Cela peut parfois conduire à une apparence similaire à un bloc 2/1. Des marqueurs permettent de diagnostiquer l'absence de signaux AR répétitifs (bloc 2/1) et l'absence de détection de signaux (pas de marqueur). Chez ces patients, il est donc nécessaire d'augmenter la marge par rapport au seuil de détection.
