Algorithmes de prévention de la FA

Spécificités

• BIOTRONIK
• BOSTON SCIENTIFIC
• MEDTRONIC
• ABBOTT
• MICROPORT CRM-SORIN

1. Il existe un algorithme de prévention de la FA basé sur l'augmentation de la fréquence de stimulation atriale pour les 5 grands constructeurs: Biotronik (Overdrive auriculaire), Boston Scientific (préférence à la stimulation atriale), Medtronic (Préférence de stimulation atriale), Abbott (AF suppression) et Microport CRM-Sorin (Overdrive du rythme sinusal).
    
2. Il existe un algorithme permettant d'éviter la pause post extrasystolique atriale et/ou augmentant la fréquence de stimulation à la suite d'une extrasystole atriale pour les stimulateurs Boston Scientific (PSA/ProACt), Medtronic (Stabilisation du rythme atrial) et Microport CRM-Sorin (Suppression de pause sur ESA et Accélération fréquence sur ESA).
    
3. Il existe un algorithme permettant de régulariser la fréquence ventriculaire lors d'un passage en FA (éviter les diastoles longues) pour les stimulateurs Biotronik (stabilisation de fréquence), Boston Scientific (Régulation de la Fréquence Ventriculaire) et Medtronic (Réponse à une FA conduite).
    
4. Il existe un algorithme d'accélération de la fréquence de stimulation en fin d'épisode d’arythmie sur les stimulateurs Medtronic (Stimulation rapide post-commutation de mode).

Biotronik

Overdrive auriculaire

Il s’agit d’un algorithme permettant « l’overdrive » de l’activation atriale spontanée en augmentant la fréquence de stimulation atriale.

Stabilisation de fréquence

Il s’agit d’un algorithme ayant pour objectif de réduire les variations de fréquence (alternance cycles courts – cycles longs) lors d’un passage en FA quand la conduction atrio-ventriculaire est préservée. Le dispositif détermine une fréquence moyenne sur 4 cycles et stimule le ventricule dès que la fréquence descend de 10 bpm en dessous de cette fréquence.
 

Boston Scientific

Préférence à la stimulation atriale (PSA)

Cet algorithme a pour objectif de prévenir la survenue d'une FA en stimulant l'oreillette à une fréquence légèrement supérieure au rythme intrinsèque (8 ms). La fréquence de stimulation atriale est donc augmentée lorsque des évènements atriaux détectés se produisent (raccourcissement de l’intervalle VA de 8 ms). La fréquence de stimulation PSA est limitée par la Fréquence de stimulation maximale PSA qui est programmable. En l'absence d’évènement détecté, la fréquence de stimulation est diminuée progressivement (intervalle V-A augmenté de 10ms).

PSA/ProACt

Cet algorithme permet d'augmenter la fréquence de stimulation à la suite d'une d’ESA afin d'éviter la succession cycle court - cycle long.

A la suite d'une ESA, l’algorithme ProAct calcule 75 % de l’intervalle VV précédant l’ESA et applique cet intervalle au cycle suivant afin de favoriser la stimulation atriale. La fréquence de stimulation est ensuite progressivement abaissée jusqu’à la fréquence minimale en prolongeant de 10 ms l’intervalle VV si 4 cycles consécutifs surviennent avec une détection non ESA, aucun évènement atrial ou une stimulation atriale. Ce nouvel intervalle VA est utilisé jusqu’à la détection d’une ESA et le raccourcissement de l’intervalle VV par l’algorithme ou jusqu’à ce que l’intervalle VV soit à nouveau prolongé de 10 ms. La fréquence PSA/ProAct indiquée est limitée par la valeur de la fréquence de stimulation maximale PSA/ProAct.

Régulation de la Fréquence Ventriculaire (RFV)

Chez la majorité des patients l’arythmie auriculaire engendre une réponse ventriculaire rapide et irrégulière, l’irrégularité des cycles ventriculaires pouvant altérer l’hémodynamique du patient.

L'objectif de cet algorithme est de réduire la variabilité des cycles RR en augmentant le pourcentage de stimulation. Plus la longueur des cycles ventriculaires est irrégulière, plus l’algorithme force la stimulation.

La moyenne pondérée des 32 cycles précédents est utilisée pour déterminer la fréquence limite de stimulation en RFV. L’algorithme de RFV répond à un historique de plusieurs intervalles avec plus d’importance donnée aux intervalles récents :

• pour les cycles détectés : intervalle RFV = 1.1 * 1/16 intervalles Courant +  15/16 RFV(t-1)
• pour les cycles stimulés : intervalle RFV = 1.1 * 1/16 intervalles Courant +  15/16 RFV(t-1)

Medtronic

Stimulation atriale non-compétitive

Une arythmie atriale peut être amorcée si un événement atrial stimulé survient au cours de la période vulnérable de l’oreillette. La stimulation atriale non compétitive (SANC) est conçue pour éviter le déclenchement d’une arythmie atriale par une stimulation au cours de la période réfractaire relative de l’oreillette.

Lorsque la SANC est programmée sur Marche, un événement atrial réfractaire détecté au cours de la PRAPV déclenche une période SANC programmable pendant laquelle aucune stimulation atriale ne peut se produire.

Lorsque la stimulation atriale est retardée par le fonctionnement de la SANC, le stimulateur tente de conserver une fréquence ventriculaire stable en réduisant le délai AV stimulé qui suit. Il ne raccourcit cependant pas le délai AV stimulé à moins de 30 ms.

L’intervalle SANC est de 400 ms pour 1 cycle de stimulation à chaque fois qu’une réponse aux ESV ou une intervention anti-TRE se produit.

Préférence de stimulation atriale

La préférence de stimulation atriale (PSA) est conçue pour réduire l'incidence des tachyarythmies atriales en réagissant aux variations de la fréquence atriale en accélérant la fréquence de stimulation jusqu’à atteindre un rythme stimulé stable, légèrement plus rapide que la fréquence spontanée. Après chaque événement détecté atrial non réfractaire, le dispositif diminue l’intervalle de stimulation atriale de la valeur du décrément d’intervalle programmée. Les impulsions de stimulation atriale délivrées pour la PSA sont annotées PP (stimulation proactive) sur le marqueur d’événements.

Si l'événement atrial suivant est un autre événement détecté non réfractaire, l'intervalle de stimulation est à nouveau décrémenté. Cette progression continue jusqu'à ce que la fréquence de stimulation dépasse la fréquence spontanée, résultant en un rythme atrial stimulé. Cependant, la valeur de la fréquence maximale programmée fournit une limite de fréquence pour la préférence de stimulation atriale. Après une période programmable de stimulation atriale à 100%, le stimulateur décroît progressivement la fréquence de stimulation à la recherche du battement spontané suivant. Le battement sinusal suivant relance la préférence de stimulation.

Stabilisation du rythme atrial 

La stabilisation du rythme atrial (SRA) est une fonction programmable conçue pour éviter la pause sinusale qui suit une ESA (séquences cycles court-long-court qui peuvent entraîner le démarrage brutal de certaines tachyarythmies atriales). Elle réagit à une ESA en élevant instantanément la fréquence de stimulation atriale puis en ralentissant régulièrement la fréquence jusqu’à la fréquence spontanée, la fréquence de stimulation programmée ou la fréquence capteur.

Lorsque le dispositif est activé par une ESA, il délivre une impulsion de stimulation à l’intervalle prématuré augmenté d’un pourcentage de cet intervalle (défini par le paramètre Incrément intervalles en pourcentage programmé). Pour chaque événement atrial stimulé ou détecté ultérieur, le dispositif continue à augmenter chaque intervalle de stimulation du pourcentage programmé de l’intervalle précédent. Le paramètre fréquence maximale définit une limite pour la SRA. Les impulsions de stimulation atriale délivrées pour la SRA sont annotées PP (stimulation proactive) sur le marqueur d’événements.

Stimulation rapide post-commutation de mode

La stimulation rapide post-commutation de mode (PMOP) est une fonction programmable qui fournit une stimulation atriale rapide à la fin d’une commutation de mode.

Après une commutation de mode, le dispositif augmente la fréquence de stimulation battement par battement (diminuant l’intervalle de stimulation de 15 ms par impulsion pour l’Adapta et de 70 ms pour l’Advisa) jusqu’à ce qu’elle atteigne la fréquence de stimulation rapide programmée. Il poursuit la stimulation DDIR à la fréquence rapide pendant la durée de stimulation rapide programmée. Il régule ensuite le retour au mode synchrone atrial programmé en ralentissant progressivement la fréquence jusqu’à atteindre la fréquence de stimulation programmée, la fréquence minimale programmée ou la fréquence capteur.

Réponse à une FA conduite

La réponse à une FA conduite, appelée stabilisation du rythme ventriculaire pour les stimulateurs précédents, est conçue pour régulariser la fréquence ventriculaire pendant la FA. Le stimulateur modifie la fréquence de stimulation battement par battement afin de stimuler à proximité de la fréquence ventriculaire intrinsèque moyenne. Les longues pauses sont éliminées, ce qui réduit l'irrégularité de la fréquence ventriculaire. La réponse à la FA conduite fonctionne uniquement en modes asynchrones. Par conséquent, lorsque le dispositif est programmé en mode DDD ou DDDR, la réponse à la FA conduite fonctionne uniquement pendant une commutation en mode VDIR ou DDIR. Pour programmer la réponse à la FA conduite sur Marche, la commutation de mode doit être sur Marche.

Les augmentations de la fréquence de stimulation provoquées par la réponse à la FA conduite sont limitées par la fréquence maximale programmée.

Abbott

AF Suppression

L'algorithme AF Suppression™ permet à l'appareil de stimuler l'oreillette à des fréquences plus rapides que la fréquence atriale intrinsèque (overdrive).

Lorsque l’algorithme détecte deux ondes P dans une fenêtre de 16 cycles, l’appareil augmente la fréquence de stimulation pour neutraliser la conduction spontanée. Après stimulation à la fréquence de l’Algorithme AF Suppression pendant le nombre de cycles indiqués par le paramètre Nombre de cycles d’overdrive (15 à 40 ; nominal 15), l’appareil ralentit sa fréquence jusqu’à ce qu’il détecte deux nouvelles ondes P. Si deux ondes P sont détectées, il repasse en stimulation rapide (overdrive). S’il ne détecte pas deux ondes P, la stimulation reprend selon le réglage de la fréquence de base, de la fréquence de repos ou de la fréquence capteur.

Calcul de la fréquence d’overdrive: pour des fréquences de simulation <59 bpm,  l’overdrive appliqué est fixe à 10 bpm (=fréquence minimale d’overdrive); pour des fréquences >151 bpm, overdrive fixe de 5 bpm (= fréquence maximale d’overdrive); pour des fréquences situées entre 60 et 150 bpm, l’algorithme AF Suppression augmente la fréquence de stimulation d’un delta compris entre la fréquence minimale d’overdrive et la fréquence maximale d’overdrive.

Retour à la fréquence de base: ce paramètre non programmable détermine l’intervalle et la pente de réduction depuis la fréquence d’overdrive jusqu’à la fréquence de base, fréquence de repos ou fréquence indiquée par le capteur; si la fréquence d’overdrive est supérieure à 100 bpm, 8ms sont ajoutées à chaque cycle jusqu’à 100 bpm puis + 12ms jusqu’à la fréquence de base.

Microport CRM-Sorin

Overdrive du rythme sinusal

L'objectif est d'assurer une stimulation atriale permanente légèrement supérieure au rythme sinusal pour prévenir la survenue d'une FA  en réduisant l'intervalle de stimulation atriale (-50 ms) à la suite de la détection d'ondes P non accélérées (détection en dehors de la fenêtre INOV (et hors fenêtre de DARA)). Cette fonction est limitée par une Fréquence maximale d’overdrive programmable. Par défaut cet algorithme est inactif.

Pour éviter une accélération inappropriée sur des extrasystoles atriales tardives, il existe une fenêtre spécifique (la fenêtre INOV, INappropriate OVerdriving). La valeur de cette fenêtre de surveillance des ESA tardives est basée sur le temps de conduction AR ou PR et de la Fréquence max d’overdrive. Si une détection d'ondes P survient dans la fenêtre INOV la fonction Overdrive du rythme sinusal est inhibée.

Après 16 cycles "overdrivés" la fréquence de stimulation décroît avec le lissage programmé (par défaut très lent). La Fréquence max de l’overdrive est ici programmée à 100 min^-1.

Suppression de pause sur ESA

L'objectif de cet algorithme est d'éviter la survenue d'une fibrillation atriale  sur une succession cycle court atrial (extrasystole), cycle long (pause compensatrice).

Sur une ESA isolée "tardive" (avec un couplage supérieur à plus de 50% du dernier intervalle  P-P), l’algorithme déclenche un délai AV automatique et d’un intervalle d'échappement intermédiaire.

Accélération de fréquence sur ESA

Pour réduire le nombre d'extrasystole, cet algorithme autorise une accélération de fréquence (~ 5 min^-1) temporairement (24 cycles) suite à des extrasystoles atriales isolées fréquentes (séparées par un maximum de 15 cycles atriaux normaux). Par défaut cet algorithme est inactif. La phase d’accélération est arrêtée si la fréquence maximale d’accélération est atteinte ou si le compteur maximal d'ESA est atteint. Ces deux critères d’arrêt sont non programmables. Cet arrêt est suivi par un lissage "définitif" jusqu’à la fréquence de base.

La fréquence maximale d’accélération est calculée comme suit: si la fréquence atriale est inférieur à 90 min^-1, l'intervalle d'échappement représente 75% de la moyenne des huit derniers intervalles P-P juste avant la première ESA. Dans le cas contraire, l'intervalle d'échappement représente  75% de la moyenne des huit derniers intervalles P-P juste avant la première ESA + 50 ms.