Stimulation et Détection 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.

Principes de fonctionnement

• AutoCapture ventriculaire sur marche: mesure du seuil de stimulation ventriculaire + adaptation de la programmation avec contrôle cycle à cycle;
   
• seuil réalisé systématiquement au minimum toutes les huit heures (autre programmation possible: mesure toutes les 24 heures)
   
• contrôle cycle à cycle de la capture basé sur l'analyse de la réponse évoquée
   
• marge de sécurité  de 0,25 V
   
• amplitude maximale pouvant être délivrée: 4.5 V pour durée d'impulsion programmée

L'AutoCapture ventriculaire en pratique

Le système de stimulation AutoCapture ventriculaire règle automatiquement l’amplitude d’impulsion ventriculaire  du stimulateur au-dessus du seuil patient mesuré régulièrement (au minimum toutes les huit heures) et permet une vérification de la capture cycle à cycle. Pour utiliser la fonction AutoCapture V dans les stimulateurs Microny ou Victory (et gammes précédentes), il était nécessaire d’implanter une sonde ventriculaire bipolaire. Le mode de détection était à programmer en bipolaire et le mode de stimulation en unipolaire.

Depuis la plateforme des stimulateurs Zephyr (et gammes suivantes : Accent, Endurity, Assurity), l’AutoCapture est activable quelles que soient les configurations de détection et de stimulation programmées : stimulation Uni/détection Uni ; stimulation Bi/détection Bi ; stimulation Bi/détection Uni ; stimulation Uni/détection Bi.

Un test de configuration automatique, servant à vérifier la compatibilité de la sonde en fonction de sa polarisation et à différencier la capture de l’échec de capture, précède la première demande d’activation. Ce test reste optionnel (mais recommandé) avant chaque mesure de seuil.

Trois réglages du paramètre AutoCapture V sont disponibles :

• Configuration : ce réglage est disponible lors de la première activation. Le programmateur propose ensuite de démarrer le Test de configuration puis le Test de stimulation si l’AutoCapture est recommandée; 
   
• Marche : l’appareil mesure le seuil, ajuste automatiquement l’amplitude d’impulsion et enregistre la mesure du seuil dans la Courbe de seuil et mémorise l’EGM correspondant au dernier seuil ; 
   
• Arrêt : l’appareil ne mesure pas le seuil de stimulation et n’effectue aucun réglage automatique de l’amplitude d’impulsion.

Les paramètres suivants sont réglables dans la fenêtre Réglages capture automatique:

• la configuration stimulation de secours qui permet de programmer la configuration de polarité de la stimulation de secours sur bipolaire ou unipolaire (valeur nominale) ;
   
• l'intervalle de recherche qui programme la périodicité de la mesure de seuil sur 8 heures (valeur nominale) ou 24 heures ;
   
• les délais AV stimulé/détecté pour AutoCapture™ V qui programment les paramètres Délai AV stimulé et Délai AV détecté utilisés lors d’une recherche de seuil sur 50/25 ms (valeur nominale) ou 100/70 ms ou 120/100 ms. Le réglage recommandé de ce paramètre est de 50/25 afin d’éviter les fusions. La fusion est plus probable avec des délais plus longs et peut entraîner des résultats de recherche de seuil incorrects. 

Le système AutoCaptureTM utilise 4 algorithmes pour surveiller la capture cycle à cycle:

• vérification de la capture
• récupération de la perte de capture
• évitement des fusions
• mesure périodique du seuil de stimulation

1 - Vérification de la capture

La vérification de l'efficacité de la capture repose sur une analyse de la Réponse Évoquée (RE). Si la configuration de stimulation ventriculaire est programmée sur bipolaire, l’aire sous la courbe est utilisée (Paced Depolarization Integral). Si la configuration de stimulation ventriculaire est programmée sur unipolaire, la pente du signal (DMAX) est utilisée.

Pour vérifier l'existence de la capture, il existe une première phase de blanking de 14 ms puis une fenêtre de recherche de la réponse évoquée de 46 ms. Si l’appareil détecte une réponse évoquée dans cette fenêtre, la capture est confirmée. Si aucun signal de réponse évoquée n’est détecté, l’appareil émet une impulsion de secours de 5 V dans les 80 à 100 ms suivant l’impulsion initiale afin d’assurer une capture. 

Le passage par un test de configuration  est nécessaire pour confirmer que le système AutoCapture fonctionne avec la sonde implantée. Ce test mesure la réponse évoquée et l’artéfact de polarisation pour permettre une évaluation efficace de la capture. Il sert à déterminer une sensibilité de détection RE appropriée. S’il existe une marge de sécurité suffisante entre la Sensibilité RE et la polarisation de la sonde, alors le fonctionnement de l’AutoCapture sera fiable. 

A la fin du test de configuration, l’appareil indique si l’AutoCapture est recommandée ou non recommandée.

Résultat du test de configuration : non recommandé dans cet exemple en détection bipolaire et stimulation unipolaire. Il reste l’option de changer le mode de détection et de stimulation (gamme Zephyr et suivantes) et/ou la durée d’impulsion, puis de relancer le test.

2 - Récupération de la perte de capture

Si la vérification de capture confirme deux pertes de capture consécutives, l’appareil lance l'algorithme de récupération de perte de capture. Le cycle suivant, le stimulateur délivre une impulsion de secours puis augmente l’amplitude d’impulsion automatique de 0,25 V et cherche une capture. Si aucune capture n’est confirmée, l’appareil augmente l’amplitude d’impulsion de 0,125 V sur le cycle d’après et recherche la capture. Lorsque deux captures successives sont confirmées à la même tension, l’appareil commence une recherche du seuil.

Si aucune capture n’est confirmée avant que l’appareil n’augmente automatiquement l’amplitude d’impulsion à 3,875 V, l’appareil commute sur Mode haute amplitude : l’amplitude d’impulsion est réglée sur 5 V et la durée d'impulsion sur 0,5 ms (ou plus si la valeur de programmation est supérieure). Après 128 cycles, l’appareil commence une recherche du seuil.

3 - Évitement des fusions

Les fusions avec l’AutoCapture doivent être évitées car l’algorithme conclurait à  des pertes de capture liées à une élévation du seuil et déclencherait son algorithme de récupération de perte de capture.

En mode double chambre, une seule absence de détection de RE, nécessitant la délivrance d’une impulsion de secours à 5 V provoque automatiquement, au cours du cycle suivant, un allongement du délai AV stimulé et détecté de 100 ms, afin de rechercher une conduction spontanée. En première intention, l’algorithme « fait l’hypothèse » que la perte de capture est due à une fusion et non à un manque d’énergie de l’impulsion. Cette fonction agit de façon similaire au VIPTM.

Si la perte de capture est confirmée après allongement du délai AV stimulé ou détecté (2 cycles consécutifs nécessitant la délivrance d’une impulsion de sécurité à 5 V), le stimulateur déclenche son  algorithme de récupération de la capture :

4 - Mesure périodique du seuil de stimulation

Lorsque la recherche automatique du seuil est amorcée (toutes les 8h ou 24h), l’appareil diminue l’amplitude d’impulsion de 0,25 V tous les deux cycles. Si cela conduit à une perte de capture, l’appareil émet une impulsion de secours de 5 V (marge de sécurité) 80 à 100 ms après la première impulsion test. En cas de perte de capture sur deux cycles consécutifs à la même amplitude, l’algorithme augmente alors l’amplitude d’impulsion par pas de 0,125 V tous les deux cycles. Deux captures consécutives à la même amplitude doivent être confirmées pour déterminer la nouvelle valeur du seuil de stimulation. Lorsque celle-ci est trouvée, l’appareil détermine une nouvelle Amplitude automatique en ajoutant une marge de travail de 0,25 V.

Si la recherche décroissante ne parvient pas à déterminer une perte de capture au plus faible réglage d’amplitude d’impulsion, c’est-à-dire 0 V, l’appareil commute sur « Mode haute amplitude » pour une durée de 128 cycles cardiaques, puis relance la recherche du seuil.

Si le seuil de stimulation déterminé par l’algorithme dépasse 3,875 V pour une certaine durée d’impulsion, l’AutoCapture est désactivé automatiquement et l’amplitude d’impulsion est reprogrammée à 5 V (Mode haute amplitude). Un réglage plus élevé de la durée d’impulsion peut permettre dans ce cas la réactivation de l’AutoCapture.

La recherche du seuil est répétée 1) après chaque opération de récupération de perte de capture 2) automatiquement toutes les 8 heures 3) au retrait de la tête de télémétrie 4) au retrait de l’aimant 5) lorsque l’opérateur exécute le test de seuil de stimulateur via l’Autocapture™.

Afin éviter les fusions, le Délai AV stimulé est programmé à 50 ms et le Délai AV détecté est programmé à 25 ms. Les valeurs programmées sont restaurées lorsque la recherche est terminée.

Courbe de tendance qui affiche l’évolution du seuil sur un an 

EGM enregistré qui correspond au seuil le plus récent 

Après son filtrage, le signal est également rectifié numériquement. La détection se fait à partir d’un signal monophasique.

En détection bipolaire, il est possible de programmer la sensibilité atriale et ventriculaire sur automatique (AutoSense  ou SenseAbility) ou sur fixe. En revanche, la sensibilité est obligatoirement fixe si la détection est unipolaire. Lorsque la sonde est codée comme étant bipolaire, il est possible de programmer la détection unipolaire soit entre l’extrémité distale et le boîtier soit entre la bague et le boîtier.

Le principe du contrôle de sensibilité automatique est d’adapter la sensibilité en fonction de l'amplitude de l’onde P ou de l'onde R précédente et d’augmenter ensuite la sensibilité au cours du cycle. La sensibilité maximale bipolaire est limitée à une valeur réglable (0,2 mV dans l’oreillette en nominal et 0,5 mV dans le ventricule).

Différents paramètres peuvent être programmés pour optimiser la qualité de la détection : la sensibilité maximale, le retard d'adaptation (post-stimulation et post-détection), le niveau d'adaptation (post-stimulation et post-détection) et la période réfractaire stimulée et détectée (post-stimulation et post-détection).

Dans l'exemple de la figure ci-dessous, l'appareil détecte une onde R mesurée à 6 mV. En fin de blanking post-détection, la sensibilité est initialement réglée au niveau d'adaptation (dans cet exemple, 50 % du signal maximum mesuré; 3 mV). Ce niveau de sensibilité est maintenu pendant le retard d'adaptation (dans cet exemple, pas de retard d'adaptation; 0 ms). La sensibilité augmente ensuite linéairement jusqu'à l'événement détecté suivant ou jusqu'à la sensibilité maximale (1 mV dans cet exemple). 

1. Blanking post-détection; 2. Onde R détectée; 3. Amplitude maximale de l'onde R: 6 mV; 4. Niveau d'adaptation réglé à 50%; 5. Sensibilité à 3 mV; 6. Onde R à 4 mV; 7. Niveau d'adaptation réglé à 50%; 8. Sensibilité à 2 mV; 9. Sensibilité maximale; 

Lorsque le retard d’adaptation post-stimulation ventriculaire est réglé sur Auto, l’appareil ajuste automatiquement le retard utilisé après une stimulation ventriculaire pour compenser le raccourcissement de l’intervalle QT associé aux fréquences rapides de stimulation.