Stimulation et Détection BOSTON

Principes de fontionnement:

• pas de tests requis pour l’activation
• Amplitude ventriculaire sur AUTO: mesure du seuil de stimulation ventriculaire + adaptation de la programmation avec contrôle cycle à cycle; Amplitude ventriculaire sur valeur fixe et Tendances quotidiennes sur marche: mesure du seuil de stimulation ventriculaire sans adaptation
• seuil réalisé systématiquement toutes les 21 heures 
• contrôle cycle à cycle de la capture basé sur l’analyse de la réponse évoquée
• marge de sécurité non programmable de + 0.5 V
• amplitude maximale pouvant être délivrée: 3.5 V pour 0.4 ms
• amplitude minimale pouvant être délivrée: 0.7 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. 

Principes de fonctionnement 

• Amplitude ventriculaire sur AUTO: mesure du seuil de stimulation ventriculaire + adaptation de la programmation avec contrôle cycle à cycle; Amplitude ventriculaire sur valeur fixe et Tendances quotidiennes sur marche: mesure du seuil de stimulation ventriculaire sans adaptation
   
• seuil réalisé systématiquement toutes les 21 heures
   
• contrôle cycle à cycle de la capture basé sur l'analyse de la réponse évoquée
   
• marge de sécurité non programmable de + 0.5 V
   
• amplitude maximale pouvant être délivrée: 3.5 V pour 0.4 ms
   
• amplitude minimale pouvant être délivrée: 0.7 V pour  0.4 ms

Le contrôle automatique de capture en pratique

L'algorithme PaceSafe VD permet de réaliser un test automatique de seuil ventriculaire avec adaptation de l'amplitude de stimulation à la valeur du seuil + 0.5 V et vérification cycle à cycle de la capture.

Cet algorithme peut fonctionner si la sonde ventriculaire est unipolaire ou bipolaire. Un test de seuil automatique est réalisé toutes les 21 heures. La durée d'impulsion est fixée à 0.4 ms. L'amplitude de stimulation ventriculaire est réglée avec une marge de 0,5V au-dessus du seuil avec une valeur minimale de 0.7 V et une valeur maximale de 3.5 V. Le seuil doit être compris entre 0.2 et 3 V. 

Pour mesurer le seuil, l'amplitude de stimulation ventriculaire de départ est de 3.5 V, la durée d'impulsion est fixée à 0.4 ms. Le délai AV stimulé est fixé à 60 ms, le délai AV détecté à 30 ms.

Le test débute par une phase d'initialisation (2 cycles d'échauffement pour calibrer l'évaluation de la mesure de la réponse évoquée puis 12 cycles pour initier les filtres du canal de réponse évoquée. Cette phase d’initialisation  n’a pas lieu si la fonction de Capture AUTO est déjà activée et qu’un seuil a déjà été mesuré en mode AUTO).

La mesure du seuil débute avec une baisse d'amplitude de 0.1 V tous les 3 battements. Le seuil de stimulation est déterminé quand 2 pertes de capture sur 4 cycles stimulés sont observées. Le second cycle sans capture est marqué C-LOC (confirmed loss of capture). Le seuil de stimulation est déterminé à la valeur précédant la perte de capture. Une stimulation de sécurité est assurée pour chaque perte de capture (70 ms après la première 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.

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.

Pic Moyen (n) = ¾ * Pic Moyen (n-1) + ¼ * Pic (n-1)

Si n-1 était stimulé, alors Pic (n-1) = 8 * seuil CAG programmé

Max (n) = 3/2 * Pic Moyen (n)

Min  (n) = 1/8 * Pic Moyen (n)

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 (ré-enclenchable en cas de bruit détecté) et d’une période réfractaire absolue de 35 ms.

En mode de détection Fixe, la valeur de sensibilité ne s’ajuste pas de manière dynamique comme en mode CAG et l’Algorithme de Gestion Dynamique du Bruit n’est pas utilisé. La présence d’un bruit persistent déclenche le comportement de la Réponse au Bruit programmée: stimulation asynchrone ou Inhiber Stimulation.

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.