Boston Scientific - Détection
Généralités
Sensibilité
Le fonctionnement fiable d'un défibrillateur exige une détection sans faille des signaux rapides et de faible amplitude associés à la fibrillation ventriculaire (FV), tout en rejetant les signaux cardiaques autres que le QRS ainsi que tous les signaux extracardiaques. Cela implique la programmation d'une sensibilité élevée et de périodes réfractaires courtes. Contrairement aux stimulateurs cardiaques, le seuil de détection, au lieu d'être une valeur fixe programmée, est automatiquement adapté à l'amplitude de l'onde R précédente. Par la suite, la sensibilité augmente tout au long du cycle cardiaque, à la recherche d'un signal de faible amplitude.
Les défibrillateurs sont équipés d'un contrôle automatique de gain (CAG) numérique chargé d'ajuster dynamiquement la sensibilité auriculaire et ventriculaire. Dans les défibrillateurs à trois chambres, les canaux auriculaires, ventriculaires droits (RV) et ventriculaires gauches (LV) fonctionnent chacun avec un CAG automatique séparé.
L'AGC auriculaire est nominalement de 0,25 mV ; l'ACG ventriculaire droit est nominalement de 0,60 mV ; l'AGC ventriculaire gauche est nominalement de 1,0 mV.
Les réglages programmables sont 0,15, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,5 mV.
Ce chapitre décrit la fonction de détection RV, qui joue un rôle clé dans la détection et le traitement des arythmies ventriculaires. Avant d'être mesurés, les signaux sont filtrés en fonction de leurs fréquences. La dernière génération de défibrillateurs Boston Scientific utilise une bande passante comprise entre 20 et 85 Hz (la fréquence d'une onde T est typiquement comprise entre 0 et 10 Hz). Le signal électrique est converti en valeur numérique par un convertisseur 12 bits.
Contrôle automatique du gain
Pour optimiser la détection des signaux rapides et irréguliers associés à la FV, l'appareil ajuste la sensibilité ventriculaire en fonction d'une CAG lente ou rapide. L'AGC applique une composante “lente” pour définir un intervalle de recherche de l'amplitude QRS suivante. En calculant une “moyenne” des pics des signaux précédents, la composante “lente” définit une zone susceptible de contenir le pic suivant, et fixe cette zone entre une valeur minimale et une valeur maximale.
- Pointe moyenne (n) = 3/4 * Pointe moyenne (n-1) + 1/4 * Pointe (n-1)
- Si n-1 a été rythmé à Crête (n-1) = 8 * seuil AGC programmé
- Maximum (n) = 3/2 * Pic moyen (n)
- Minimum (n) = 1/8 * Crête moyenne (n)
La composante “rapide” de l'AGC maintient une valeur de sensibilité élevée après avoir détecté un événement ventriculaire, avant de diminuer progressivement le réglage de la sensibilité afin d'augmenter la sensibilité de l'appareil.
Après la détection d'un signal ventriculaire, il y a une période réfractaire non programmable de 135 ms (50 ms de suppression absolue + 40 ms de bruit + 45 ms de réfractaire fixe).
À la fin de la période réfractaire + 15 ms, le réglage de la sensibilité diminue à 75% du pic détecté ou, si le dernier événement ventriculaire est stimulé, à 75% du pic moyen. Il est important de noter que la gamme complète de l'onde R est disponible jusqu'à 32 mV.
L'AGC diminue ensuite le réglage de la sensibilité toutes les 35 ms, jusqu'à 7/8 du réglage précédent. Ce processus décrémentiel se poursuit jusqu'à ce que la valeur la plus élevée se situe entre le minimum et le réglage de sensibilité programmé.
Si le dernier événement ventriculaire est stimulé, l'AGC diminue le réglage à 7/8 de la valeur précédente à chaque étape suivante, bien que la durée de l'étape soit déterminée par la vitesse de stimulation minimale : la valeur Min (ou le réglage de la sensibilité programmée) est atteinte 150 ms avant l'événement programmé suivant qui est stimulé.
Zones de détection
Le choix des zones de fréquence cardiaque déterminant les interventions d'un défibrillateur est une étape critique de sa programmation. Les défibrillateurs les plus modernes permettent de programmer plusieurs zones de détection des arythmies en fonction des intervalles RR mesurés. Chaque zone est associée à une programmation spécifique de la discrimination des tachycardies et des thérapies. Le nombre de zones et la gamme de fréquences cardiaques programmées doivent être adaptés aux caractéristiques, aux antécédents et à l'indication d'implantation de chaque patient. Dans un défibrillateur Boston Scientific, 1, 2 ou 3 zones de détection peuvent être programmées.
Les seuils des zones adjacentes de fréquence cardiaque doivent différer d'au moins 20 bpm.
Dans les défibrillateurs à double ou triple chambre, le seuil de fréquence de la tachycardie ventriculaire (TV) doit être ≥5 bpm plus rapide que la fréquence maximale de suivi (MTR) et la fréquence maximale du capteur (MSR).
Dans un défibrillateur à chambre unique, le seuil de fréquence de la TV doit être ≥15 bpm plus rapide que la limite inférieure de fréquence (LIR).
Prévention secondaire Chez un patient souffrant d'insuffisance cardiaque, les zones de fréquence sont programmées en fonction du cycle de la tachycardie ventriculaire qui a motivé l'implantation du dispositif. La limite inférieure d'une zone de tachycardie est généralement programmée 20 bpm plus lentement que la tachycardie clinique, car l'introduction ou l'intensification d'un traitement antiarythmique après l'implantation peut ralentir le rythme de la tachycardie.
Prévention primaire Dans le cas des patients souffrant d'insuffisance cardiaque, la probabilité de développer une tachycardie ventriculaire après l'implantation du dispositif est élevée, ce qui justifie probablement la programmation de deux zones de détection et de traitement de la tachycardie ventriculaire, en plus de la programmation de la zone de fibrillation ventriculaire. La principale justification de la programmation de 2 zones distinctes de TV est la capacité de traiter spécifiquement les tachycardies très rapides en favorisant la stimulation antitachycardique indolore (ATP) plutôt que l'administration de chocs électriques. Ceci a été confirmé dans les études cliniques PAIN FREE I et PAIN FREE II, où 3 chocs sur 4 ont été évités par la stimulation antitachycardique dans la zone de tachycardie rapide, sans augmenter de manière significative l'incidence des événements indésirables, tout en améliorant de manière significative la qualité de vie.
Chez un patient présentant un bloc auriculo-ventriculaire complet : le risque de traitement inapproprié dû à une tachycardie supraventriculaire avec conduction auriculo-ventriculaire 1:1 est inexistant, ce qui permet de mettre en place des interventions par le dispositif à des fréquences cardiaques relativement lentes sans compromettre sa spécificité. Chez ces patients, ces algorithmes de discrimination sont inutiles puisque toutes les tachycardies spontanées sont d'origine ventriculaire.
Chez un patient jeune et physiquement actif : le risque d'une thérapie inappropriée provoquée par une accélération physiologique de la fréquence cardiaque ou par une fibrillation auriculaire avec conduction auriculo-ventriculaire rapide doit être pris en compte dans la décision de programmer plusieurs zones d'intervention, tout en limitant la probabilité de chevauchement entre les fréquences d'intervention du défibrillateur et les fréquences physiologiques du patient.
Chez un patient présentant un syndrome de Brugada : le risque de TV organisée est extrêmement faible, alors que le risque de fibrillation auriculaire est élevé. Par conséquent, la programmation d'une zone de détection et de traitement de la TV, en plus d'une zone de FV, est probablement non seulement inutile mais aussi risquée. La programmation d'une zone supplémentaire de surveillance permet seulement d'enregistrer d'éventuelles tachyarythmies à des fréquences plus faibles et d'adapter la programmation. Une seule zone de FV relativement élevée (>220 bpm) est généralement programmée avec une limite basse.
Détection d'un épisode d'arythmie ventriculaire
Pour déclencher l'enregistrement d'une arythmie, 3 cycles consécutifs doivent se situer à l'intérieur d'une des zones de tachycardie. L'appareil utilise ensuite une fenêtre coulissante, où il recherche l'occurrence de 8 cycles rapides consécutifs sur 10. Les 3 premiers cycles sont intégrés dans cette fenêtre. Lorsque ce critère est satisfait, un marqueur “V-Epsd” apparaît sur le tracé, ce qui marque le début de l'enregistrement.
Si plusieurs zones de détection sont programmées, chaque zone a sa propre fenêtre de détection. Un cycle tombant dans une zone plus rapide (VF pour VT par exemple) incrémente le compteur de sa zone (VF) ainsi que de la zone plus lente (VT et VT-1). Lorsque le critère de 8 cycles courts sur 10 est rempli pour l'une des zones, le critère de détection initiale est rempli.
Un épisode est considéré comme soutenu si une proportion de ≥6 cycles courts sur 10 est maintenue pendant toute sa durée. Si, jusqu'à la fin, un rapport ≥6 sur 10 cycles a persisté, l'épisode est classé comme TV, tachycardie supraventriculaire ou FV. À l'expiration du minuteur de durée, le dernier intervalle ventriculaire est analysé pour déterminer si la tachyarythmie est restée stable, a ralenti ou s'est accélérée. Si la durée de ce dernier cycle se situe dans la zone de la durée arythmique qui vient d'expirer, la détection est satisfaite et le(s) traitement(s) peut (peuvent) être administré(s).
Si la durée du dernier intervalle n'est pas dans la zone de la durée arythmique qui vient d'expirer, l'analyse se poursuit jusqu'à ce que :
- une longueur de cycle est mesurée qui correspond à la zone de la Durée qui vient d'expirer
- la durée d'une zone plus rapide est écoulée
- <6 cycles courts sur 10 sont détectés (le traitement n'est pas administré et une nouvelle fenêtre roulante est analysée à la recherche du critère de 8 cycles sur 10).
Des durées différentes peuvent être programmées pour chaque zone de détection. La durée de chaque zone expire indépendamment l'une de l'autre. La durée des zones les plus rapides doit être inférieure (ou égale) à celle des zones les plus lentes. Si le critère de 8 sur 10 est rempli pour la zone VT, alors pour la zone VF, les deux durées se poursuivent en parallèle. Si la durée de la zone VT expire alors que la durée de la zone VF est en cours (critère de 6 sur 10 rempli dans la zone VF), aucune thérapie n'est délivrée avant la fin de la durée de la zone VF. Lorsque le critère des 6 sur 10 n'est plus rempli pour la zone VF, les thérapies de la zone VT sont administrées.
Si le critère initial de 8 cycles courts sur 10 n'est pas rempli, ou si le critère de 6 cycles courts sur 10 pendant la durée n'est pas rempli, l'épisode est classé comme TV non soutenue (NS). Si le critère des 6 cycles courts sur 10 n'est pas vérifié, une nouvelle fenêtre coulissante à la recherche de 8 cycles courts commence.
La fin d'un épisode est déclarée après une durée pendant laquelle le critère de redétection de 8 sur 10 n'est pas rempli :
- 10 secondes après les événements non traités, traités par l'ATP, ou après un choc avorté
- 30 secondes après un choc interrompu
