Boston Scientific - Thérapie

Généralités

Chocs électriques

La défibrillation a été conçue historiquement pour mettre fin aux tachyarythmies ventriculaires menaçant le pronostic vital par un choc électrique. La cardioversion, qui consiste à délivrer un choc de faible énergie synchronisé avec la montée de l'onde R d'une EGM, se distingue de la défibrillation, qui consiste à délivrer un choc non synchronisé de forte énergie. Dans la zone de FV, la synchronisation du choc peut être impossible en raison de l'instabilité des électrogrammes ventriculaires. En pratique, un défibrillateur Boston Science tente systématiquement de synchroniser le choc sur une onde R, y compris dans la zone de FV.

Les effets d'un choc électrique varient en fonction de l'énergie délivrée. Les énergies faibles, de l'ordre de 1 J, délivrées dans la période de vulnérabilité peuvent induire une arythmie. La limite supérieure de la vulnérabilité, valeur corrélée au seuil de défibrillation, est l'énergie la plus faible délivrée dans la période de vulnérabilité ventriculaire qui ne déclenche pas de FV. La probabilité d'arrêt de l'arythmie augmente ensuite selon une courbe exponentielle en fonction de l'amplitude du choc délivré, lorsqu'il est synchronisé avec l'onde R. Au-delà d'une certaine valeur, le risque de provoquer à nouveau une arythmie augmente également, ce qui limite les chances de succès thérapeutique. Un choc d'amplitude excessive peut blesser le myocarde.

L'énergie stockée délivrée ultérieurement par un défibrillateur est exprimée par la formule :

énergie stockée = ½ CV2

 où C = capacité et V = tension ;

L'énergie délivrée peut être augmentée en augmentant la capacité ou la tension.

Diverses caractéristiques de la forme d'onde de choc, du vecteur de choc, de l'amplitude du choc et du nombre de chocs délivrés déterminent le succès de la défibrillation et peuvent être programmées ou non. 

Forme d'onde de choc : Initialement monophasique, la forme d'onde de choc des défibrillateurs de pointe est désormais biphasique, ce qui permet d'abaisser le seuil de défibrillation. Dans un choc biphasique, le courant est d'abord délivré dans un sens, puis, après qu'une quantité fixe d'énergie a été délivrée, le sens du courant est inversé. La première phase d'un choc biphasique est équivalente à celle d'un choc monophasique avec une masse critique moindre. La deuxième phase ramène le potentiel de membrane le plus près possible de zéro pour éviter la réinduction d'une tachycardie ou d'une FV. La forme d'onde du choc est nécessairement biphasique et n'est pas programmable sur les derniers défibrillateurs Boston Science. 

Vecteur de choc La programmation du vecteur de choc dépend du nombre d'électrodes haute tension disponibles. Le choc de défibrillation est délivré par une sonde dédiée, qui peut être à simple bobine (une seule électrode de défibrillation placée dans le ventricule droit) ou à double bobine (une électrode de défibrillation distale placée dans le ventricule droit, et une électrode de défibrillation plus proximale, au niveau de la veine cave supérieure). Les chocs à simple bobine ne peuvent être délivrés qu'entre la bobine distale de la sonde RV et le générateur d'impulsions. Les chocs à double bobine peuvent être délivrés entre la bobine distale, la bobine proximale et le générateur d'impulsions. Le vecteur de choc est programmable et l'électrode proximale de la veine cave supérieure peut être programmée ou déprogrammée dans une sonde à double bobine.

Les configurations programmables suivantes sont disponibles avec un fil à double bobine :

  • Bobine RV vers bobine auriculaire droite et canule : ce vecteur est également connu sous le nom de V-TRIAD (double bobine). Le générateur d'impulsion est une électrode active (hot can) combinée à la sonde de défibrillation à double bobine. L'énergie est délivrée simultanément de la bobine distale à la bobine proximale et de la bobine distale à la canette. 
  • RV coil to can : ce vecteur utilise également le générateur d'impulsions comme électrode active (hot can ; single-coil). L'énergie n'est délivrée qu'entre la bobine distale et le générateur d'impulsions. 
  • Bobine RV vers bobine auriculaire droite : ce vecteur, également connu sous le nom de “canette froide”, supprime la canette en tant qu'électrode active. L'énergie est délivrée entre les bobines distale et proximale.

RV to can est la seule configuration de fil à simple bobine qui fonctionne. Les deux autres, bien que programmables, ne doivent pas être utilisées. Avec la configuration de la bobine RV vers l'oreillette droite, aucun choc n'est délivré. Par conséquent, ce vecteur ne doit jamais être utilisé avec une sonde à simple bobine. Lorsqu'il est programmé, un écran d'alerte s'affiche et demande de vérifier que la sonde est bien une double bobine.

Polarité du choc : La polarité peut être programmée comme initiale ou inversée. Avec une polarité initiale, la bobine RV est négative pendant la première phase (cathodique), tandis que le générateur d'impulsions, la bobine de la veine cave supérieure ou les deux sont positifs (anodiques). Cette polarité initiale correspond à un choc cathodique. Avec une polarité inversée, la bobine RV est positive pour la première phase du choc (anodale), tandis que le générateur d'impulsions, la bobine de la veine cave supérieure ou les deux sont négatifs (cathodiques). Cette polarité inversée correspond donc à un choc anodal.

La sélection du choc concerne tous les chocs délivrés par l'appareil. En cas de chocs antérieurs infructueux dans une zone, le dernier choc de cette zone est automatiquement délivré avec la polarité inversée par rapport au choc précédent (initial ou inversé).

Pour un fil à double bobine, 6 choix de configurations sont donc possibles en changeant la polarité et le vecteur de choc.

Inclinaison L'inclinaison des défibrillateurs Boston Scientific est non programmable. La première phase est interrompue lorsque la tension initiale du front d'attaque a diminué de 60% (laissant une tension résiduelle de 100% - 60% = 40%). La deuxième phase est interrompue lorsque la tension du bord d'attaque (correspondant à la tension résiduelle de 40%) a diminué de 50% (40/2 = 20%). 

Amplitude du choc L'énergie délivrée est généralement inférieure d'environ 14% à l'énergie stockée. Les deux premiers chocs dans chaque zone ventriculaire peuvent être programmés entre 0,1 et 41 J afin d'optimiser le temps de charge, la durée de vie du générateur d'impulsions et les marges de sécurité. L'énergie du deuxième choc doit être égale ou supérieure à celle du premier. L'énergie des chocs restants dans chaque zone est fixée à un maximum de 41 J. Dans la zone VF, cependant, l'amplitude du premier choc et des suivants est généralement fixée à la capacité maximale de l'appareil. La programmation de l'intensité des chocs de défibrillation peut être guidée par le seuil de défibrillation, défini comme l'énergie la plus faible qui convertit la FV en rythme sinusal. Il est impossible de ne pas programmer de chocs dans la zone de FV.

Dans la zone VT, la programmation de l'amplitude du premier choc peut être empiriquement faible (entre 5 et 10 J), ce qui permet d'économiser la batterie et d'atténuer l'inconfort ressenti par le patient, ou élevée, afin d'augmenter l'efficacité du choc et les chances de mettre fin à l'arythmie. Dans la zone VT, les chocs peuvent également être déprogrammés, laissant la zone a) comme un moniteur (aucune thérapie délivrée), ou b) limitée à la délivrance de salves d'ATP.

Nombre de chocs Le nombre maximum de chocs consécutifs pouvant être délivrés dans la zone FV est fixé à 8, limitant ainsi le risque d'une série interminable de chocs inappropriés. Dans la zone VT, ce nombre est limité à 6 et dans la zone VT-1 à 5 chocs.

Confirmation du choc La thérapie de choc ventriculaire peut être programmée pour être non engagée ou engagée. L'objectif d'une reconfirmation est de ne pas délivrer un choc inutile en cas de fin spontanée de l'arythmie. L'appareil surveille les tachyarythmies pendant et immédiatement après la charge des condensateurs. Pendant cette phase, il examine si la tachyarythmie s'est terminée spontanément et détermine si un choc est nécessaire.

Si la fonction Committed Shock est programmée sur ON, le choc est systématiquement délivré en synchronisation avec la première onde R détectée, après un délai de 500 ms suivant la charge des condensateurs, que l'arythmie soit soutenue ou non. Le délai de 500 ms permet un temps de réaction minimum pour l'émission d'une commande de déviation à partir du programmateur (l'opérateur peut annuler l'émission du choc à l'aide du programmateur). Une période réfractaire forcée de 135 ms s'écoule à la fin de la charge, et les événements survenant pendant les 135 premières ms du délai de 500 ms sont ignorés. Si aucune onde R n'est détectée pendant les 2 secondes qui suivent la fin de la charge, le choc est délivré de manière asynchrone à la fin du délai de 2 secondes.

Si la fonction Choc engagé est programmée sur OFF, à la fin de la charge, une phase de reconfirmation a lieu, au cours de laquelle l'appareil détermine si l'arythmie s'est terminée (pas de choc délivré) ou non (choc délivré) de la manière suivante :

  1. Pendant le chargement des condensateurs, le générateur d'impulsions continue à détecter l'arythmie. Les cycles détectés et stimulés sont évalués. Si 5 cycles lents détectés ou rythmés sont comptés dans une fenêtre de détection de 10 cycles (ou 4 cycles lents consécutifs après une tentative infructueuse de QUICK CONVERT ATP), l'appareil arrête la charge et considère qu'il s'agit d'un détournement-reconfirmation. 
  2. Si 5 cycles sur 10 ne sont pas diagnostiqués comme lents (ou si moins de 4 cycles lents consécutifs sont détectés après une tentative infructueuse de QUICK CONVERT ATP) et que la charge est terminée, une reconfirmation de la fin de la charge a lieu après la charge. Après la période réfractaire post-charge et le premier événement détecté, le générateur d'impulsions mesure jusqu'à 3 intervalles post-charge et les compare au seuil de taux le plus bas.
  • Si 2 des 3 intervalles suivant la charge sont plus rapides que le seuil de fréquence le plus bas (programmation de la zone de tachycardie la plus basse, c'est-à-dire la zone VF si une seule zone est programmée, la zone VT si 2 zones et VT-1 si 3 zones sont programmées), le choc est délivré de manière synchrone avec le deuxième événement rapide. 
  • Si 2 des 3 intervalles suivant la charge sont plus lents que le seuil de fréquence le plus bas, le choc n'est pas délivré. Si aucun cycle n'est détecté, la stimulation commence à la fréquence programmée la plus lente après une période de 2 secondes. Si le choc n'est pas délivré, ou si les impulsions de stimulation sont délivrées, on considère également qu'il s'agit d'un renvoi-reconfirmation.

 

L'algorithme de reconfirmation n'autorise pas deux cycles consécutifs de déviation et de reconfirmation. Si une arythmie est redétectée après une déviation-reconfirmation, le choc suivant de l'épisode est délivré comme si le choc engagé était programmé sur ON. Après l'administration d'un choc, l'algorithme de reconfirmation peut être réappliqué.

Un choc est suivi d'une période réfractaire non programmable de 500 ms.

Stimulation antitachycardique

L'une des priorités de la programmation des défibrillateurs est de minimiser l'administration de chocs sans compromettre la sécurité du patient. Il faut adopter la modalité de traitement la moins agressive et la moins douloureuse pour mettre fin à une arythmie. Le principe de l'ATP est de capturer l'arythmie et d'interrompre une TV organisée en pénétrant son circuit de propagation à travers les ventricules. Le ventricule doit donc être rythmé à une vitesse supérieure à celle de la tachycardie. L'ATP est indolore, diminue la consommation d'énergie et épargne les batteries. Elle doit donc être privilégiée en première intention dans le traitement des troubles du rythme ventriculaire organisés, même rapides. L'efficacité de ce type de thérapies a été confirmée dans une large gamme de fréquences de TV, jusqu'à 240 bpm. Il est donc d'usage, de nos jours, de programmer une salve d'ATP dans la zone de FV, sauf si elle s'est révélée inefficace ou arythmogène.

Plusieurs réglages doivent être programmés pour optimiser l'efficacité de ce type de thérapie :

  • le type de séquences : rafale, rampe, balayage, rampe/balayage

La durée du cycle d'une seule salve d'ATP est fixe (pas de changement d'un cycle à l'autre). Il s'agit du type de séquence le plus couramment utilisé et probablement le moins agressif dans la pratique clinique. Dans une rampe, la longueur du cycle est raccourcie d'un cycle à l'autre par une valeur décrémentielle programmable.

Dans un balayage, le cycle d'impulsion d'une même séquence reste fixe (il s'agit donc d'une salve). Cependant, dans une même série de salves, la longueur du cycle d'impulsion diminue d'une salve à l'autre d'un intervalle programmable.

Dans une rampe/balayage, le cycle de stimulation est raccourci d'un stimulus à l'autre par une valeur décrémentielle programmable (rampe), et la longueur du cycle est raccourcie d'une rampe à l'autre par une valeur programmable. Il s'agit du type de séquence le plus agressif.

  • le nombre de séquences de stimulation

Le nombre de séquences programmées varie en fonction de la vitesse de la tachycardie. Dans une zone de TV lente, un grand nombre de séquences peut être programmé afin de retarder au maximum la délivrance du choc pour une tachycardie qui ne menace pas la survie à court terme du patient. Il est en effet possible de ne pas programmer de choc électrique pour cette zone de tachycardie lente (VT-1). Pour les tachycardies entre 150 et 200 bpm, il est habituel de programmer 3 à 6 séquences consécutives d'ATP. Pour les tachycardies les plus rapides, une ou deux séquences sont programmées, car il existe un risque a) de ne pas terminer l'épisode et b) de retarder la délivrance du choc pour une tachycardie qui compromet l'état hémodynamique et le pronostic du patient.

Programmation du nombre de salves dans la zone VT (valeur nominale = 4)

  • nombre d'impulsions par séquence

En moyenne, 5 à 15 impulsions consécutives sont programmées dans chaque salve. Si le nombre d'impulsions est insuffisant, elles risquent de ne pas pénétrer dans le circuit de la tachycardie et de rester inefficaces. En revanche, si le nombre d'impulsions est excessif, elles risquent de se terminer et de provoquer à nouveau une tachycardie.

Programmation du nombre de stimuli par salve (valeur nominale = 10)

Un stimulus de stimulation supplémentaire peut être ajouté systématiquement d'une séquence à l'autre.

Programmation du nombre de stimuli ajoutés par salve (valeur nominale = 0)

 

  • couplage en fonction du cycle de stimulation

Le cycle de couplage (délai entre le dernier événement ventriculaire détecté et le premier stimulus) et le cycle de stimulation (délai entre le premier et le deuxième stimulus) peuvent être programmés différemment. Plus l'intervalle de couplage est court, plus la thérapie est agressive et plus le risque d'accélération de la tachycardie est élevé. Les deux intervalles de couplage peuvent être programmés en pourcentage ou en cycles fixes (en ms). Il semble plus judicieux de programmer en pourcentages afin de les adapter au rythme de la tachycardie et à ses variations. Le pourcentage est calculé à partir de la moyenne des 4 cycles précédant la thérapie. 

Programmation d'un intervalle de couplage fixe (ms) ou adaptatif (%)

Programmation du cycle de couplage (valeur nominale = 81%)

Programmation du cycle de stimulation (valeur nominale = 81%)

  • couplage minimum

Il est possible de programmer une limite de cadence au-delà de laquelle, quelle que soit la programmation, l'appareil ne sera pas cadencé. Si, au cours d'une rampe, par exemple, l'intervalle minimum a été atteint, les cycles suivants seront rythmés à cette longueur de cycle de couplage minimum sans autre décrémentation.

  • Programmation du cycle de stimulation le plus court (valeur nominale = 220 ms)

     

    • durée la plus longue de l'ATP

    Cette durée est le temps après lequel les séquences d'ATP sont interrompues au profit de la délivrance d'un choc électrique. Cette fonction a été conçue pour éviter que la délivrance du premier choc ne soit retardée par la délivrance d'un trop grand nombre de séquences d'ATP. 

Programmation de la durée la plus longue de l'ATP (valeur nominale = 60 s)

 

  • amplitude de l'impulsion de stimulation

Les chances d'une capture ventriculaire fiable peuvent être augmentées en programmant indépendamment l'amplitude et la durée des impulsions ATP (valeur nominale = 5 V/1,0 ms).

A partir d'une programmation initialement empirique, les impulsions sont ensuite adaptées en fonction :

- les différentes arythmies enregistrées par l'appareil et analysées au cours du suivi du patient,

- le rapport efficacité (fin de l'épisode) / effet indésirable (accélération de l'arythmie) d'un type de séquence de stimulation.
 

Stimulation antitachycardique dans la zone FV : Quick Convert

L'ATP a prouvé son efficacité dans l'arrêt des tachyarythmies ventriculaires, même rapides. Avec les appareils les plus récents, une salve d'ATP peut être programmée dans la zone FV, en utilisant la fonction Quick Convert. Les caractéristiques de la fonction Quick Convert ne sont pas programmables :

  • simple rafale 
  • 8 stimuli 
  • cycle de couplage = 88% de la longueur du cycle de la tachycardie 
  • cycle de stimulation = 88% de la longueur du cycle de tachycardie 
  • longueur du cycle rythmique le plus court = 220 ms 
  • non-décrémentiel

 

La fréquence ventriculaire doit être <250 bpm (sur la base d'une moyenne des 4 cycles précédents) pour qu'une salve soit délivrée. La salve n'est utilisée que comme première tentative de traitement d'un épisode. Une fois la salve délivrée, le dispositif analyse le rythme : si l'arythmie persiste, les condensateurs commencent à se charger ; si l'arythmie est terminée, la charge est suspendue.

Le dispositif applique les critères suivants pour examiner l'efficacité de l'éclatement :

  • le premier cycle après la salve n'est pas compté. Si une asystolie de 2 secondes est observée (aucun événement ventriculaire détecté), le traitement de choc est détourné (pas de charge) et l'appareil passe à la redétection. 
  • si 2 intervalles sur 3 après la salve sont plus rapides que le seuil de fréquence le plus bas (limite programmée la plus basse de la zone de détection), l'arythmie est considérée comme persistante et l'accusation commence. 
  • si 2 intervalles sur 3 sont lents, la thérapie de choc est interrompue (sans frais) et l'appareil passe à la redétection.

 

Après une salve infructueuse, le marqueur de début de charge apparaît sur le tracé 300 ms après le début effectif de la charge. La charge commence au deuxième cycle rapide, bien que le marqueur ne soit parfois pas visible avant le troisième.

Quick Convert permet de mettre fin sans douleur à une proportion considérable d'épisodes de tachycardie organisée détectés dans la zone de fibrillation ventriculaire. Cet algorithme empêche également la charge des condensateurs, évitant ainsi un épuisement prématuré des batteries. Toutefois, si la salve échoue, la charge des condensateurs est retardée de 1,5 à 2,5 secondes par rapport à la fonction habituelle (choc en tant que traitement de première intention dans la zone de FV).

Fonction d'algorithme de conversion rapide

Programmation de l'algorithme Quick Convert

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