Surdétection de l'onde T

Généralités

La surdétection de l'onde T reste encore aujourd'hui un problème significatif de la prise en charge des patients implantés d'un défibrillateur (incidence estimée  jusqu'à 8%) et peut s'accompagner de la survenue de thérapies inappropriées particulièrement à l'effort (quand les espaces RT et TR correspondent à la zone de FV). Il est d'usage de différencier d'une part surdétection de l'onde T sur ventricule stimulé et surdétection de l'onde T sur ventricule détecté et d'autre part surdétection de l'onde T sur onde R d'amplitude normale ou surdétection de l'onde T sur onde R d'amplitude réduite.

L'étape cruciale pour minimiser la surdétection de l'onde T est le choix des filtres et de la bande passante qui varient en fonction des constructeurs (différence en termes de filtres passe-haut et passe-bas). La fréquence et la pente (slew rate) caractéristiques d'une onde T (signal mou) sont classiquement moindres que celles d'une onde R (signal plus aigu) avec une fréquence habituelle de moins de 5 Hz même si différentes conditions (médicaments, ischémie, tonus sympathique, anomalies métaboliques) peuvent la modifier. Dans certaines situations, les filtres et les amplificateurs ne permettent pas une différenciation suffisamment large en termes de valeur absolue de l'onde R et de l'onde T, l'amplitude de l'onde T pouvant excéder le seuil de détection.

Une surdétection de l'onde T est associée avec un aspect typique d'alternance entre 2 signaux morphologiquement différents, un signal à haute fréquence (onde R) et un signal à basse fréquence (onde T). Le dispositif compte pour chaque cycle cardiaque, à la fois l'onde R et l'onde T comme un second signal supplémentaire entrainant un doublement de la fréquence cardiaque. L'alternance de la durée des cycles (intervalles RT et intervalles TR) est généralement marquée pour des fréquences lentes (intervalles RT courts et TR longs) mais est souvent moindre à l'effort (intervalles RT et TR à peu près équivalents) ou pour les patients avec QT long.

Trois conditions électrophysiologiques différentes peuvent conduire à la surdétection de l'onde T sur ventricule spontané:

  1. Onde T retardée: cet aspect est classique chez les patients avec syndrome du QT long où la repolarisation est retardée; l'onde T survient au moment où la sensibilité ventriculaire est maximale. Dans ce type de canalopathie, il existe de surcroit un risque de modifications dynamiques de la durée de l'espace QT induites par les catécholamines mais également de la morphologie et de l'amplitude de l'onde T majorant le risque de thérapies inappropriées à l'effort.
     
  2. Onde T de grande amplitude et onde R normale: cet aspect est observé fréquemment dans la myocardiopathie hypertrophique, le syndrome du QT court, certaines formes de QT long, certaines anomalies métaboliques (hyperkaliémie, hyperglycémie) et certaines causes réversibles d'anomalies de la repolarisation (alcoolisation aigue).
     
  3. Onde R de petite amplitude: quand l'onde R est de petite amplitude, la probabilité de surdétection de l'onde T augmente du fait de la détection automatique adaptative caractéristique d'un défibrillateur (adaptation du niveau de sensibilité en fonction de l'amplitude du signal précédant). A la suite d'une onde R de petite amplitude, le dispositif atteint rapidement des niveaux élevés de sensibilité favorisant la surdétection de l'onde T.

Une baisse brutale et rapide de l'amplitude de l'onde R après l'implantation peut correspondre à un micro-déplacement de la sonde. Une onde R de petite amplitude peut également être observée chez les patients avec dysplasie arythmogène du ventricule droit, syndrome du Brugada, sarcoïdose cardiaque ou myocardiopathie dilatée altérant le ventricule droit.

La surdétection d'une onde T retardée ou de grande amplitude peut souvent être corrigée en reprogrammant certains paramètres (possibilités différentes suivant les constructeurs) alors  que les options de reprogrammation sont très réduites si le problème principal est l'existence d'une onde R de petite amplitude (nécessité fréquente de repositionner la sonde).

Pour corriger ce type de surdétection sans intervenir sur la sonde, différentes options plus ou moins efficaces peuvent être proposées: 1) diminuer la sensibilité ventriculaire  avec toutefois un risque important de sous-détection d'une FV particulièrement si l'onde R est de petite taille, 2) allonger la période réfractaire post-détection ventriculaire; cette option est à éviter car très rarement efficace, cette période de blanking étant proposée pour éviter le double comptage de l'onde R et pas pour tenter de supprimer une surdétection de l'onde T; il existe un risque majeur de sous-détection d'une FV si le blanking ventriculaire est programmé trop long (la programmabilité de ce paramètre est de toute manière limitée), 3) programmer une zone de détection au-delà du double de la fréquence attendue durant un effort; cette option n'a pas d'effet sur la surdétection elle même mais a pour objectif d'éviter la survenue de thérapies inappropriées; cette option conduit à une programmation (zone de FV très haute) souvent non acceptable, 4) la prise de bétabloquants peut également être proposée pour ralentir le rythme cardiaque.

Certains constructeurs (sociétés Biotronik et St Jude Médical) permettent la programmation de paramètres spécifiques pour couvrir et ne pas détecter l'onde T: niveau d'adaptation, retard d'adaptation et filtres ventriculaires.

L'alternance en morphologie et/ou en durée des intervalles (algorithmes de stabilité et de morphologie) peut permettre la discrimination entre surdétection de l'onde T et tachycardie ventriculaire tant que la fréquence reste dans une gamme compatible avec le discrimination (pas de discrimination pour les fréquences très rapides).

La société Medtronic a développé un algorithme spécifique qui évite les thérapies inappropriées quand une surdétection de l'onde T a été identifiée. L'objectif n'est pas d'éviter la surdétection mais d'en faire le diagnostic et d'en prévenir les conséquences.

Il est possible sur les défibrillateurs Medtronic de programmer la détection en bipolaire "vraie" et en bipolaire intégrée. Chez certains patients présentant une onde R de faible amplitude, la reprogrammation de la détection en bipolaire intégrée permet parfois d'augmenter la taille de l'onde R et ainsi indirectement d'éviter la surdétection de l'onde T (meilleur ratio amplitude onde R/ amplitude onde T).  

Quand aucune option de programmation acceptable n'est possible (particulièrement quand l'onde R est de très faible amplitude), il est alors nécessaire de repositionner la sonde.

L'expérience clinique (plus que les données de la littérature qui sont rares) suggère que le taux de surdétection de l'onde T varie beaucoup en fonction des constructeurs (très faible sur les dispositifs Boston Scientific ou Sorin, beaucoup plus élevé pour les 3 autres). Dans certains cas, un changement de marque du défibrillateur peut permettre de régler le problème de surdétection.

La surdétection de l'onde T pourrait varier pour un même patient en fonction du positionnement de la sonde; si une nouvelle sonde est implantée, l'opérateur cherche à repositionner l'électrode dans un site permettant une onde R de grande amplitude et un ratio important entre onde R et onde T. Dans les rares cas où aucun site endocavitaire ne permet la détection de signaux d'amplitude suffisante (dysplasie du ventricule droit très avancée par exemple), un positionnement chirurgical épicardique sur le ventricule gauche peut être proposé. 

Spécificités

The probability of T-wave oversensing and the possible reprogramming options are different according to the manufacturers.

Biotronik

Dans les défibrillateurs de cette compagnie, la détection minimale est programmée en nominal à 0.8 mV, le blanking (période réfractaire absolue ventriculaire post-détection ventriculaire) à 110 ms pour les nouvelles plateformes de défibrillateur (80 ms pour les plus anciennes). Les filtres ont également été modifiés, avec une bande passante de 24 à 60 Hz pour les dispositifs plus anciens que le Lumax 740, avec un élargissement de la bande entre 24 et 100 Hz pour les derniers modèles.

Trois programmations types réglant les paramètres de la détection sont disponibles :

  • La programmation standard (Std)
  • La programmation d’une suppression de la détection de l’onde T (SOT)
  • La programmation d’une sensibilité accrue en FV (SFV)

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Suppression accrue de l’onde T  

Cette programmation a pour objectif d’éviter une surdétection de l’onde T en rendant le défibrillateur moins sensible au début du cycle cardiaque. Pour cela, 2 paramètres sont modifiés : 1) le seuil haut est augmenté à 75% de l’amplitude de l’onde R (versus 50% pour la programmation standard). Cette valeur est maintenue pendant 350 ms. Le seuil bas est à 25% ; 2) les filtres sont également modifiés pour éviter d’amplifier et détecter les ondes T : le filtre Passe-Haut est augmenté à 32 Hz (24 Hz pour la programmation standard).

Cette programmation est déconseillée lorsque la qualité de la détection est faible ou moyenne.

D'autres paramètres peuvent également être modifiés indépendamment pour réduire la survenue d'une surdétection de l'onde T (paramètres experts, programmation protégée par un code connu des employés de la société Biotronik). 

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Boston Scientific

La survenue d'une surdétection de l'onde T est traditionnellement rare voire exceptionnelle pour les défibrillateurs de cette compagnie. Cela semble être plus en rapport avec le type de filtres utilisés (filtres du premier, second ou troisième ordre) qu'avec la bande passante qui est relativement standard  (entre 20 et 85 Hz). Sur une onde R de grande amplitude, le risque de surdétection de l'onde T est également réduit du fait de l'absence de limitation en termes d'amplitude: pour une onde R de 20 mV le seuil d'adaptation de la sensibilité débute à 15 mV (75%) ce qui est le plus élevé de toutes les compagnies et réduit considérablement le risque de surdétection de l'onde T.

Les possibilités de reprogrammation sont très limitées lors de la survenue très rare de ce type de problème.

Medtronic

Dans les dispositifs les plus récents, la bande passante est située entre 20 et 39 Hz.

Les possibilités de reprogrammation sont limitées lors de la survenue de ce type de problème (pas de possibilité de modifier les filtres ou de reprogrammer le niveau ou le retard d'adaptation).

Les caractéristiques des compteurs en zone de TV protège ces patients de la survenue de thérapies inappropriées quand les cycles correspondent à cette zone et que la surdétection est intermittente (un seul cycle VS remet les compteurs à 0). En revanche, cette protection n'existe pas si les cycles correspondent à la zone de FV.

La reprogrammation de la détection (de bipolaire vraie vers bipolaire intégrée) permet parfois d'augmenter le ratio amplitude onde R/ amplitude onde T et de régler le problème.

L'algorithme de discrimination des ondes T

L’objectif de cet algorithme n’est pas de réduire cette surdétection mais d’éviter toute thérapie inappropriée dans ce contexte.

Principe de fonctionnement :

  1. Discrimination des ondes R & T à travers un filtre différentiel

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  1. Détermination du seuil de discrimination en amplitude des ondes R & T
    La valeur maximale de 3 paires de signaux est utilisée pour établir le seuil.

 

  1. Réévaluation des ondes R & T

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  1. Application des critères de discrimination aux ondes R & T

Les ondes R (EGM filtré) satisfont le critère de stabilité d’amplitude

Les ondes T (EGM filtré) satisfont le critère de stabilité d’amplitude

Les séquences R-T satisfont le critère de stabilité d’intervalle

Le ratio R/T de l’EGM filtré doit être plus petit que le ratio R/T de l’EGM différentiel

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Les paires R-T doivent respecter une syntaxe correspondant à une alternance d’ondes R et T

Calcul du nouvel intervalle R-R corrigé (intervalle R-T éliminés)

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Si tous les critères sont satisfaits sur 6 intervalles consécutifs un compteur est agrémenté de 1. Si un seul critère n’est pas satisfait, l’ensemble est classé comme normal. Le groupe suivant de 6 évènements est ensuite évalué à l’aide d’une fenêtre dynamique.

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Tant que 4 des 20 dernières séquences satisfont le critère de discrimination de l’onde T, une surdétection des ondes T est identifiée et les thérapies sont retardées.

Programmation de l’algorithme

Programmation : marche, arrêt ; nominalement sur marche

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Pour un épisode enregistré :

  1. Les marqueurs d’évènements indiquent que chaque évènement ventriculaire est compté deux fois
  2. Indicateur TW annoté à l’identification initiale de la surdétection des ondes T
  3. Chaque nouvel événement confirmant la surdétection est indiqué TW

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Abbott

Quand un patient présente une surdétection de l'onde T, différents paramètres peuvent être modifiés:

  • la période réfractaire ventriculaire post-détection (blanking programmable à 125 ou 157 ms); il existait auparavant une restriction dans la possibilité de programmer une seule zone de FV pour des fréquences élevées quand le blanking était programmé à 157 ms; cette restriction a été supprimée dans les nouvelles plateformes.
  • le niveau d'adaptation: à la fin du blanking ventriculaire, le seuil de détection est adapté automatiquement à l'amplitude du signal précédant avec une valeur maximale de 6 mV et une valeur minimale de 1 mV. Le niveau d'adaptation peut être programmé à une valeur de 50, 62.5, 75 ou 100%. Si l'amplitude du signal ventriculaire dépasse 6 mV, la détection débute à 6 mV si le niveau est programmé à 100% et à 3 mV si il est programmé à 50%. Si l'amplitude est inférieure à 1 mV, la détection débute à 1 mV.
  • le retard d'adaptation: ce retard correspond au délai avant que la détection n'augmente vers son niveau maximal (sensibilité programmée) à partir du niveau d'adaptation. Ce retard est programmable à 0, 30, 60, 95, 125, 190 ou 220 ms.
  • la sensibilité maximale
  • atténuation des signaux de base fréquence: il est possible de programmer cette fonction sur ON ou OFF (modification des filtres et changement des valeurs nominales des valeurs de sensibilité, de niveau d'adaptation et de retard d'adaptation). L'atténuation de ces signaux peut permettre d'éviter la surdétection d'une onde T.
  • Atténuation des signaux sur marche : valeur nominale de sensibilité ventriculaire 0.5 mV, niveau 50%, retard 0 ms
  • Atténuation des signaux sur arrêt : valeur nominale de sensibilité ventriculaire 0.3 mV, niveau 62.5%, retard 60 ms

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Cette figure montre le fonctionnement de la sensibilité avec un niveau d'adaptation de 50% et un retard de 0 ms.

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  1. Niveau d'adaptation
     
  2. Retard d'adaptation de 0 ms
     
  3. Retard d'adaptation de 60 ms

Le nouvel algorithme SecureSense initialement conçu pour éviter les thérapies inappropriées sur rupture de sonde pourrait être également très efficace dans le cadre de la surdétection de l'onde T (pour délivrer une thérapie inappropriée, il faut que la surdétection soit présente à la fois sur le canal de détection et sur le canal de choc). 

Sorin

Le taux de surdétection de l'onde T est faible et les solutions de reprogrammation sont limitées.