Stimulation et Détection BIOTRONIK

Principes de fonctionnement

• contrôle de capture ventriculaire sur marche: mesure du seuil de stimulation ventriculaire + adaptation de la programmation avec contrôle cycle à cycle; contrôle de capture ventriculaire sur ATM: mesure du seuil de stimulation ventriculaire sans adaptation; contrôle de capture ventriculaire sur arrêt: programmation fixe (pas de seuil automatique réalisé)
• seuil ventriculaire réalisé systématiquement tous les jours à 2h00 (heure et fréquence des mesures programmables)
• vérification cycle à cycle de la capture basée sur l’analyse de la réponse évoquée
• marge de sécurité programmable (valeur nominale + 0.5 V)
• amplitude maximale pouvant être délivrée: 4,8 V pour 0,4 ms
• amplitude minimale pouvant être délivrée: 0.7 V pour 0.4 ms

Contrôle automatique de la capture atriale en pratique

Différents paramètres sont programmables: 1) l’amplitude de départ qui correspond à la valeur de départ de la mesure de seuil; valeur nominale 3 V (de 2.4 à 4.8 V); 2) la marge de sécurité qui correspond à la valeur ajoutée en amplitude à la mesure du seuil, valeur nominale 0.5 V (de 0.3 à 1.2 V); à noter que quelles que soient la valeur du seuil et la marge de sécurité, l’amplitude de stimulation ne peut pas descendre en dessous de 0.7 V; 3) l’heure de recherche et l’intervalle de recherche qui correspondent au moment où le seuil est systématiquement mesuré (valeur nominale 2h00 du matin) même en l’absence de perte de capture objectivée par le dispositif et à l’intervalle entre chaque recherche minimale (valeur nominale 24 heures).

Le stimulateur peut définir différents statuts à la fonction de contrôle automatique de capture ventriculaire: 1) «OK» qui correspond à un fonctionnement correct; 2) «désactivé» (pas de mesure de seuil) qui peut correspondre à 4 possibilités: a) plus de 25 pertes de capture en 24 heures b) impossibilité d’analyser le signal c) 3 échecs consécutifs d’analyse du signal et d) stimulateur en ERI; 3) «seuil haut»: le dernier seuil mesuré étant supérieur à la valeur de départ, il est nécessaire d’adapter cette valeur de départ; 4) «en attente» (le seuil ne peut temporairement pas être mesuré) qui peut survenir si la fréquence cardiaque est trop élevée au moment où la mesure devait être réalisée.

Le contrôle automatique est réalisé en différentes étapes avec mesure de la réponse évoquée, mesure de l’artéfact de polarisation, mesure du seuil par pas de 0,6 V puis mesure du seuil par pas de 0,1 V. - mesure de la réponse évoquée et de l’artéfact de polarisation: pour permettre une évaluation efficace de la capture, il est indispensable de pouvoir différencier réponse évoquée et artéfact de polarisation.

5 stimulations sont délivrées à fréquence programmée avec un délai AV court (15 ms post-détection atriale et 50 ms post-stimulation atriale) pour assurer une capture ventriculaire effective sans fusion et mettre en évidence la réponse évoquée et l’artéfact de polarisation. 

5 séquences de 2 stimulations ventriculaires avec le même délai AV sont alors délivrées avec un couplage court de 100 ms entre les 2 stimulations ventriculaires (sur la première, capture: évaluation de la réponse évoquée et de l’artéfact de polarisation; sur la seconde, absence de capture: évaluation uniquement de l’artéfact de polarisation).

Pour différencier réponse évoquée et artéfact de polarisation, le dispositif analyse l’amplitude positive et négative des signaux, le moment où le signal croise la ligne de base et différentes intégrales du signal à différents moments.

L’analyse du signal est validée si une différence significative existe entre l’amplitude de la réponse évoquée et celle de l’artéfact de polarisation. 

Pour vérifier l’existence de la capture, il existe une première phase de blanking de 20 ms puis une fenêtre de recherche de la réponse évoquée de 60 ms avec possibilité d’une stimulation de secours après 130 ms si absence de capture.

• mesure du seuil de stimulation: un seuil ventriculaire est alors réalisé avec une baisse de l’amplitude de 0.6 V sur chaque cycle ventriculaire. Quand la perte de capture est mise en évidence, le test reprend à l’amplitude minimale assurant la dernière capture avec baisse de l’amplitude de 0.1 V. Quand la perte de capture est mise en évidence, une stimulation de secours à plus forte amplitude survient 100 ms après la première (augmentation de l’amplitude de 0.1 V avec une durée d’impulsion de 1 ms). Un second stimulus à la même amplitude que celle associée avec une perte de capture est délivré. Si le second stimulus capture, un troisième est délivré puis l’amplitude continue à diminuer.

Si le 2ème stimulus ne capture pas, une impulsion de sécurité est délivrée et le seuil est déterminé. 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.

Quand une absence de capture est diagnostiquée sur un cycle, une stimulation de secours survient 100 ms après la première (augmentation de l’amplitude de 0.1 V avec une durée d’impulsion de 1 ms). Une modification du délai AV sur 3 battements est alors réalisée (extension du délai AV) pour s’assurer de l’absence de fusion. Si la perte de capture se maintient, le délai AV est de nouveau raccourci. Si 3 pertes de capture consécutives sont mises en évidence, une nouvelle mesure du seuil débute avec adaptation de l’amplitude en fonction de la nouvelle valeur.

• 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 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. 

La sensibilité atriale et ventriculaire peuvent être programmées à une valeur fixe ou avec adaptation automatique (contrôle de sensibilité automatique).

Le contrôle de sensibilité automatique mesure la taille de l’onde R ou de l’onde P et adapte cycle à cycle le seuil de sensibilité. La sensibilité automatique maximale est de 2 mV pour le ventricule (valeur plus élevée que pour un défibrillateur), de 0.2 mV pour une détection atriale bipolaire et de 0.5 mV pour une détection atriale unipolaire. Après une stimulation, la sensibilité maximale est atteinte après 360 ms dans l’oreillette et 575 ms dans le ventricule.