Stimulation Atriale

Spécificités

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

Il existe un certain nombre de spécificités en fonction des constructeurs en termes de mesure automatique de seuil atrial et d'adaptation automatique de la programmation.

1. Les stimulateurs Biotronik, Boston Scientific, Medtronic et Abbott permettent une mesure automatique du seuil de stimulation atriale avec adaptation de la programmation; pas de mesure automatique pour les stimulateurs Microport CRM-Sorin.
    
2. Les différents systèmes ne fonctionnent pas avec une vérification cycle à cycle de la capture; le seuil est mesuré toutes les X heures (variable en fonction des constructeurs) avec adaptation de la programmation pour la période entre 2 mesures de seuil.
    
3. La mesure de seuil est basée sur la mise en évidence d'oreillettes ou de ventricules spontanés pour les stimulateurs Biotronik et Medtronic, sur la réponse évoquée pour les stimulateurs Boston Scientific et sur la morphologie pour les stimulateurs Abbott.

BIOTRONIK

Principes de fonctionnement

• contrôle de capture atriale sur marche: mesure automatique du seuil de stimulation atriale + adaptation de la programmation; 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
• seuil de stimulation atriale réalisé systématiquement tous les jours à 2h00 du matin (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
• pas de vérification cycle à cycle de la capture; adaptation de l'amplitude pour les 24 heures suivantes
• marge de sécurité programmable (valeur nominale + 1 V)
• amplitude maximale pouvant être délivrée: amplitude de démarrage du test soit 4,8V         V pour 0,4 ms
• amplitude minimale pouvant être délivrée programmable: valeur nominale 1 V

Contrôle automatique de la capture atriale en pratique

Il existe beaucoup 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).

Les paramètres programmables sont les mêmes (possibilité marche, arrêt et ATM) 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 avec un blanking atrial post stimulation ventriculaire de 150 ms.

Comme pour le contrôle ventriculaire, la procédure de 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; elles sont suivies d’une stimulation de sécurité. 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. 

BOSTON SCIENTIFIC

Principes de fonctionnement

• Amplitude atriale sur AUTO: mesure du seuil de stimulation atrial + adaptation de la programmation; amplitude atriale sur valeur fixe et Tendances quotidiennes sur marche: mesure du seuil de stimulation atrial sans adaptation
• seuil réalisé systématiquement toutes les 21 heures
• mesure du seuil basée sur l'analyse de la réponse évoquée atriale (bague OD – boitier)
• pas de contrôle cycle à cycle de la capture mais adaptation pour les 21 heures
• marge de sécurité non programmable de 2 fois le seuil mesuré
• amplitude maximale pouvant être délivrée: 5 V pour 0.4 ms
• amplitude minimale pouvant être délivrée: 2 V pour  0.4 ms

L'algorithme PaceSafe OD en pratique

Cet algorithme ne peut fonctionner que si la sonde atriale est bipolaire. Il est activé en programmant l'amplitude de stimulation atriale sur AUTO. Le seuil de stimulation atriale est réalisé toutes les 21 heures avec adaptation de l'amplitude de stimulation pour les prochaines 21 heures. La marge de sécurité correspond au double du seuil mesuré, l'amplitude délivrée ne pouvant pas être moindre que 2 V ou supérieure à 5 V. La marge de sécurité ne peut donc être double du seuil que si le seuil est inférieur à 2.5 V. La durée d'impulsion est fixée à 0.4 ms. Le seuil est réalisé en unipolaire. Cet algorithme ne fonctionne que si le seuil est compris entre 0.2 et 4 V.

L'évaluation de la capture atriale est basée sur l'analyse de la réponse évoquée. L'amplitude de stimulation atriale de départ correspond à l'amplitude délivrée au moment du test. Le délai AV stimulé est fixé à 85 ms, le délai AV détecté à 55 ms. La fréquence de stimulation est fixée sur la fréquence atriale moyenne, la fréquence minimale ou la fréquence indiquée par le capteur, selon la fréquence la plus rapide. Si le nombre de stimulations atriales est insuffisant, la fréquence de stimulation atriale est augmentée de 10 bpm.

Suite aux stimulations d'initialisation, le stimulateur diminue l'amplitude de stimulation atriale tous les 3 battements jusqu’à la perte de capture (déterminée par l'absence de réponse évoquée atriale) et la détermination du seuil. Si une perte de capture survient à 2 reprises lors des 3 mesures, le seuil est défini comme la valeur précédente testée. Pour éviter la survenue d'une TRE, la PRAPV est allongée à 500 ms à la suite d'une perte de capture atriale.

Exemple d'un test de seuil atrial avec capture à 0.8 V (présence réponse évoquée atriale) et perte de capture à 0.7 V (LOC, loss of capture, absence de réponse évoquée atriale).

L'amplitude de stimulation n'est pas ajustée afin de correspondre à 2 fois la dernière valeur de seuil mesuré mais afin de correspondre au seuil maximal mesuré au cours des 7 derniers tests ambulatoires. Cela permet une augmentation rapide de l'amplitude si une augmentation subite du seuil est observée. En revanche, une seule valeur basse du seuil ne réduit pas l'amplitude de stimulation.

Il n'y a donc pas d'adaptation cycle à cycle ou de stimulation de secours. 

MEDTRONIC

Principes de fonctionnement

• contrôle du seuil atrial sur dynamique: mesure quotidienne du seuil de stimulation atriale + adaptation de la programmation pour les 24 heures; contrôle de capture atriale sur moniteur: mesure du seuil de stimulation atriale sans adaptation; contrôle du seuil atrial sur arrêt: valeurs fixes et pas de seuil automatique mesuré
• seuil réalisé systématiquement toutes les 24 heures à 1h00 du matin mesure du seuil atrial basée sur la synchronisation des ondes P et R détectées (2 méthodes en fonction de la présence ou de l'absence de conduction auriculo-ventriculaire)
• une seule mesure quotidienne avec adaptation pour les 24 heures suivantes
• amplitude cible en multipliant la marge de sécurité en amplitude OD par le seuil mesuré à une durée d’impulsion de 0,4 ms dans une plage de sortie définie par une limite inférieure programmable (paramètre Amplitude minimale ajustée) et la limite de seuil supérieure de 5,0 V et 1,0 ms. La durée d’impulsion minimale pour le contrôle du seuil atriale est 0,4 ms.
• amplitude maximale pouvant être délivrée: 5 V pour 1 ms
• amplitude minimale pouvant être délivrée: 1 V pour 0.4 ms

Le contrôle de seuil atrial (CSA) en pratique

Le CSA est disponible lorsque le dispositif fonctionne dans les modes DDD(R) et MVP (AAI(R)<=>DDD(R)). Si le mode de stimulation programmé est le mode MVP, le dispositif commute temporairement pendant la durée de la recherche de seuil de stimulation en mode DDD(R).

Avant d’initialiser une recherche de seuil de stimulation, le stimulateur évalue si le patient est stimulé ou s’il y a une détection à une fréquence lente. Une recherche de seuil de stimulation atrial est effectuée lorsqu'un rythme atrial stable est observé pendant huit cycles de stimulation et que la fréquence du capteur est inférieure à la fréquence AQ.

Le contrôle du seuil atrial (CSA) observe la synchronisation des ondes P et R détectées (et non une réponse évoquée) afin d'évaluer le degré d'entraînement.

Le CSA sélectionne automatiquement l'une des deux méthodes suivantes pour évaluer l'entraînement atrial en fonction du rythme du patient au moment de la recherche de seuil de stimulation.

Si le rythme sinusal du patient est normal et stable, le dispositif sélectionne la méthode de réinitialisation de la cavité atriale (RCA). Dans le cas contraire, le dispositif sélectionne la méthode de conduction AV (CAV).

La réinitialisation de la cavité atriale (RCA) permet d'évaluer l'entraînement en observant la réponse du rythme intrinsèque à la stimulation atriale test. Si la stimulation test n'entraîne pas, le nœud sinusal n'est pas réinitialisé et un événement atrial détecté en période réfractaire est observé après la stimulation test. Si aucun événement atrial détecté en période réfractaire n'est observé au cours du délai AV, la RCA conclut que la stimulation test a entraîné le myocarde.

La méthode de conduction AV (CAV) s'exécute lorsqu'une conduction AV 1:1 stable est observée au cours de la stimulation atriale. La fréquence de stimulation atriale augmente de 15 bpm (sans toutefois dépasser 101 bpm) et le délai AV est allongé pour tenter d'atteindre un rythme AP-VS stable. La CAV évalue le degré d'entraînement en observant la réponse ventriculaire conduite à la stimulation atriale test. Chaque stimulation atriale test est suivie d'une stimulation de secours à une amplitude programmée et à une durée d'impulsion de 1,0 ms afin que le rythme reste stable pendant toute la durée du test. Si un événement de détection ventriculaire conduit est observé à l'intervalle AP-VS prévu (approximativement) suite à la stimulation atriale test, la CAV conclut que la stimulation test a entraîné le myocarde.

Une recherche de seuil de stimulation commence à une amplitude inférieure de 0,125 V au dernier seuil mesuré. En l’absence de recherche antérieure, une nouvelle recherche commence à 0,75 V. Le dispositif continue à diminuer l’amplitude par étapes de 0,125 V jusqu’à perte de capture. Il augmente alors l’amplitude de test par étapes de 0,125 V jusqu’à obtenir une capture 3 fois de suite. Cette amplitude correspond au seuil de stimulation atriale.

L’amplitude cible repose sur les valeurs programmées pour les paramètres Marge de sécurité en amplitude A. et Amplitude atriale minimale ajustée.

Le contrôle du seuil atrial ne définit aucune sortie atriale à des valeurs supérieures à 5,0 V ou 1,0 ms. L’amplitude et la durée d’impulsion atriales doivent être programmées manuellement si le patient nécessite une sortie de stimulation atriale supérieure à 5,0 V ou 1,0 ms.
 

ABBOTT

Principes de fonctionnement

• ACap Confirm sur marche: le seuil de stimulation atriale est mesuré et mémorisé automatiquement sur la courbe + adaptation automatique de la programmation; ACap Confirm sur moniteur: le seuil de stimulation atriale est mesuré et mémorisé automatiquement sans adaptation automatique de la programmation
• seuil réalisé systématiquement toutes les 8 ou 24 heures, selon le réglage du paramètre Intervalle de recherche
• contrôle de capture basé sur l'analyse de la morphologie de la réponse évoquée atriale
• pas de contrôle cycle à cycle de la capture et adaptation pour les 8 heures
• marge de sécurité  variable en fonction du seuil: si seuil ≤ 1.5V, marge à + 1.0V; si seuil entre 1.625V et 2.25V, marge à + 1.5V; si seuil entre 2.375V et 3.0V, marge à + 2.0V; si seuil > 3V, amplitude à 5V
• amplitude maximale pouvant être délivrée: 5 V pour durée d'impulsion programmée

L'ACap Confirm en pratique

Le contrôle du seuil atrial est basé sur l'analyse de la morphologie de la réponse évoquée atriale mais sans surveillance et vérification cycle à cycle de la capture. L’appareil mémorise la morphologie de l’échec de capture. La morphologie est constituée de points de mesure échantillonnés entre le premier stimulus et le stimulus de secours à 5 V (30 ms après le premier) et de points de mesure qui suivent le stimulus de secours. La mise à jour du modèle de perte de capture est effectuée avant chaque mesure de seuil lors du test de configuration.

Lors du test de configuration, préalable incontournable à la mesure de seuil, 3 paires de stimulation sont délivrées pour tester la morphologie de la réponse évoquée (RE):

L’Acap Confirm utilise un score pour procéder à la différenciation entre la morphologie de perte de capture et la morphologie de capture. Si le score de capture est très différent du score de perte de capture, alors la configuration est recommandée et le seuil de stimulation est automatiquement mesuré.

Les tests 2 et 3 sont utilisés pour la mise à jour du modèle de perte de capture. Le modèle de morphologie RE de perte de capture est réactualisé en permanence.

Le stimulus de secours à 5 V est délivré cycle à cycle pendant le seuil, qu’il y ait capture ou échec de capture du premier stimulus, pour pouvoir évaluer le score de morphologie.

Suite à une mesure de seuil réalisée toutes les 8 ou 24 heures, l’amplitude atriale est adaptée automatiquement avec la marge suivante: 

Si le seuil de stimulation déterminé par l’algorithme dépasse 3,875 V, l’Acap Confirm est désactivée automatiquement et l’amplitude d’impulsion est reprogrammée à 5 V.

MICROPORT CRM-SORIN

Pas de mesure du seuil atrial réalisée automatiquement par les stimulateurs Sorin.