Discrimination Abbott
Introduction
Les défibrillateurs modernes peuvent discriminer les tachycardies ventriculaires et supraventriculaires à partir de paramètres spécifiques programmés isolément ou en association. Le seul critère de fréquence cardiaque ne suffit pas pour les différencier (la seule prise en charge de ce critère apporte une sensibilité de 100% mais une spécificité de seulement 60%, et plus la fréquence de détection est basse, plus la spécificité diminue). Il faut donc compter sur des fonctions complémentaires pour réduire au maximum les thérapies inappropriées. Ces algorithmes de discrimination ne doivent être programmés que chez les patients susceptibles de présenter une tachycardie supra-ventriculaire conduite et doivent donc être désactivés chez les patients en bloc auriculo-ventriculaire complet et permanent. En effet, dans ce cas, tout rythme spontané rapide ne peut être que d’origine ventriculaire. Si tous les critères de discrimination sont désactivés, la thérapie est délivrée quelle que soit l’origine de la tachycardie. Toute tachycardie détectée dans la zone de fibrillation ventriculaire est traditionnellement traitée sans discrimination de son origine. Les algorithmes de discrimination n’interviennent donc que dans les zones de TV. Dans ce chapitre, nous présentons dans une première partie les paramètres de discrimination présents sur les défibrillateurs Abbott plus anciens, et dans une seconde partie, les modifications proposées sur les appareils plus récents.
Discrimination simple chambre
Dans les défibrillateurs simple chambre Abbott, les critères de discrimination sont au nombre de quatre :
- Début brutal
- Stabilité de fréquence
- Historique des Intervalles Sinusaux
- Morphologie des complexes ventriculaires
Ils peuvent être ou non associés : “Un des” ou “Tous les” critères.
Début Brutal
Le critère de début brutal permet théoriquement de discriminer tachycardie sinusale (début progressif) et tachycardie ventriculaire (début brutal). En revanche, ce paramètre ne permet pas de discriminer fibrillation atriale ou flutter et tachycardie ventriculaire.
Le delta de début brutal est défini par la différence entre l’intervalle RR moyen (calculé sur le premier cycle classé T ou F) et l’intervalle moyen de 4 des 8 cycles précédents (en prenant un intervalle sur 2 alternativement).
Si l’écart de début brutal est inférieur au delta programmé, alors, le début est jugé progressif et le paramètre est en faveur d’une tachycardie sinusale. Sinon, le paramètre est jugé brutal et le paramètre est en faveur d’une TV. Cette valeur peut être programmée en valeur absolue ou en pourcentage.
Valeur conseillée : 100 ms ou 18 %
Stabilité de fréquence
Le critère de stabilité permet théoriquement de discriminer fibrillation atriale (habituellement irrégulière) et tachycardie ventriculaire (habituellement régulière). En revanche, ce paramètre ne permet pas de discriminer tachycardie sinusale, tachycardie atriale ou flutter atrial, et tachycardie ventriculaire.
Le delta de stabilité est défini par l’écart maximum entre le deuxième cycle le plus long et le deuxième cycle le plus court, parmi 12 cycles consécutifs de détection de la tachycardie. Cette valeur est toujours exprimée en valeur absolue. La stabilité de fréquence est réévaluée en permanence durant l’épisode.
Si l’écart de stabilité est inférieur au delta programmé, alors le rythme est jugé stable et le paramètre est en faveur d’une TV. Sinon, le paramètre est en faveur d’une FA conduite.
Valeur conseillée : 40 ms
Historique des Intervalles Sinusaux
L’Historique des Intervalles Sinusaux (HIS) fonctionne en association avec la stabilité de fréquence (programmée sur : marche + HIS), et seulement dans les modèles simple chambre. Cette fonction peut être utile pour la discrimination des FA régularisées avec cycles longs.
Ce critère n’intervient que si la fréquence ventriculaire est considérée comme stable, soit après 12 cycles classés (valeur nominale) en zone TV.
Le compteur de cycles longs est incrémenté quand :
- le cycle est non classé (soit la valeur de l’intervalle RR en cours est en zone sinusale mais pas la valeur de l’intervalle moyen calculé sur 4 cycles RR incluant le cycle en cours, soit la valeur de l’intervalle moyen est en zone sinusale mais pas l’intervalle en cours) ;
- le cycle est classé dans la zone sinusale (la valeur de l’intervalle en cours et la valeur de l’intervalle moyen sont en zone sinusale).
programmée, alors la FA est jugée régularisée avec cycles longs et le paramètre est en faveur d’une TSV. Sinon, le paramètre est en faveur d’une TV.
Ce critère est réévalué en permanence durant l’épisode. Plus le nombre programmé est grand, plus il y a de chance que le rythme soit classé TV.
Valeur conseillée : 2 Intervalles sur 12
Morphologie
A chaque épisode, la morphologie des complexes ventriculaires est analysée (séquence et nombre des pics positifs et négatifs et rapport des surfaces). La comparaison de la morphologie de chaque cycle de la tachycardie avec celle de référence est effectuée dès que l’épisode est détecté (12 cycles). La morphologie est basée sur le concept de comparaison du signal ventriculaire détecté lors de la tachycardie avec un électrogramme de référence enregistré en l’absence de tachycardie.
Ce critère repose sur le principe qu’un complexe ventriculaire conduit durant une tachycardie supra-ventriculaire a le plus souvent la même morphologie que les complexes enregistrés en rythme sinusal. Si la morphologie du cycle de tachycardie est similaire au complexe de référence enregistré en rythme sinusal, un pourcentage de similitude est attribué et le symbole “vν“ est indiqué. Sinon, il est marqué “x”. Le critère de Morphologie est réévalué en permanence.
Si le nombre de complexes similaires est supérieur à la valeur programmée (5 sur 8 par défaut), alors les complexes sont considérés comme conduits et le paramètre est en faveur d’une TSV.
Sinon, le paramètre est en faveur d’une TV.
Valeur conseillée : 7 similaires à 60 % sur 12
Association des critères
Chaque critère peut être programmé sur «Marche», «Arrêt» ou «Passif». Le mode Passif permet d’évaluer la performance d’un critère sans qu’il ne soit pris en compte pour la discrimination. Si tous les critères sont en «Passif» ou «Arrêt», la discrimination est inactivée et la thérapie est délivrée, quelle que soit l’origine de la tachycardie. Plus on augmente le nombre de critères, plus on augmente la spécificité au détriment de la sensibilité.
Sur les plateformes equipées de l’algorithme de discrimination morphologique Far-field, ce dernier discriminant peut être programmé seul (autres discriminants sur passif). Sur les anciennes plateformes, la valeur conseillée est : “2 critères sur 3”. Il est toutefois recommandé de programmer cette association sur “Tous” les critères, chez un patient présentant des épisodes de tachycardie atriale ou de flutter auriculaire (début brutal et rythme stable) pour s’appuyer sur le troisième critère qu’est la morphologie.
La discrimination simple chambre est également disponible sur les appareils double ou triple chambre et peut aider en cas de détérioration de la détection auriculaire.
Discrimination Double Chambre
L’appareil possède toujours les discriminateurs décrits dans le chapitre précédent des défibrillateurs simple chambre sauf l’historique des intervalles sinusaux, mais ceux-ci seront utilisés variablement en fonction de la branche de relation AV dans laquelle le défibrillateur a classé l’arythmie (V>A, V<A, V=A).
En effet, la présence de la sonde auriculaire permet de comparer en permanence la fréquence ventriculaire (correspondant à l’intervalle ventriculaire médian des 12 cycles de l’épisode de tachycardie) à la fréquence auriculaire (intervalle auriculaire médian dans la même fenêtre) afin d’émettre des hypothèses sur l’origine d’un épisode de tachycardie. Cette comparaison constitue le premier discriminateur.
Branche TV (V>A)
Si la fréquence ventriculaire est supérieure à la fréquence auriculaire, la tachycardie est classée TV. Aucun autre critère de discrimination n’est analysé.
Branche FA / Flutter (V<A)
Si la fréquence ventriculaire est inférieure à la fréquence auriculaire, il est important de discriminer, fibrillation atriale, tachycardie atriale ou flutter, et TV.
Les discriminateurs pertinents sont :
- la stabilité de fréquence et la stabilité de l’association AV
- la morphologie des QRS
Ils peuvent être ou non associés : “Un des” ou “Tous les” critères.
Les critères stabilité de fréquence et morphologie fonctionnent de manière identique à celle décrite pour la discrimination simple chambre.
L’association AV fonctionne sur le même principe que la stabilité de fréquence, le delta d’association AV mesure la différence entre le deuxième intervalle AV le plus long et le deuxième intervalle AV le plus court parmi les 12 cycles de détection de la tachycardie.
Si l’écart mesuré est inférieur au delta programmé, alors, le rythme ventriculaire est associé, et le paramètre est en faveur d’une TSV (Flutter ou tachycardie atriale conduit en n/1). Sinon, le paramètre est en faveur d’une TV.
Ce critère n’intervient que si le rythme est stable, le réglage est commun : stabilité programmée sur marche + delta AV.
Ce critère est destiné à la discrimination des flutters conduits en 2 ou 3/1.
Valeurs conseillées
Stabilité : marche + AV : stabilité à 40 ms et delta AV à 60 ms
Morphologie : marche 7 / 12 ≥ 60 %
Association des critères : Tous les critères
Branche Tachycardie Sinusale (V=A)
Si la fréquence ventriculaire est égale à la fréquence atriale, alors il faut discriminer tachycardie sinusale, tachycardie atriale 1/1 et TV avec conduction rétrograde 1/1.
Les critères suivants sont évalués :
- début brutal
- morphologie des QRS
Ils peuvent être ou non associés : “Un des” ou “Tous les” critères.
Les critères début brutal et morphologie fonctionnent de manière identique à celle décrite pour la discrimination simple chambre.
Pour une bonne discrimination des tachycardies atriales et des TV avec conduction rétrograde, nous conseillons d’associer ces deux critères : “Tous les” critères indiquent une TV.
Valeurs conseillées :
Début brutal : marche à 100 ms ou 20 %
Morphologie : marche 7 / 12 ≥ 60 %
Association des critères : Tous les critères
Note importante : Si les discriminateurs sont programmés sur “Passif” ou “Arrêt” dans les branches V<A ou V=A, aucune thérapie n’est délivrée.
En cas de mauvaise détection atriale ou de problème de sonde auriculaire, il est possible de programmer la discrimination TSV sur des critères ventriculaires simple chambre, tout en conservant la stimulation double chambre.
Défibrillateurs de dernière génération
Trois nouveaux algorithmes ont été incorporés dans les dernières plateformes de défibrillateur Abbott pour réduire l’occurrence des chocs inappropriés :
- SecureSense™ : discrimination du bruit sur la sonde
- Discrimination de la morphologie du signal Far-field
- Discrimination de la cavité de début de tachycardie
SecureSense™ : discrimination du bruit sur la sonde
La surdétection due à des phénomènes de bruit sur la sonde ventriculaire droite peut conduire à la survenue de chocs inappropriés multiples. Ces problèmes de bruit peuvent être générés par une rupture du conducteur de stimulation-détection, une vis de fixation desserrée, une pinoche mal insérée ou une détérioration de l’isolant extérieur.
Les bruits générés par une fracture de conducteur de l’électrode distale ou proximale ou par une mauvaise connexion sont généralement :
- d’amplitude importante (souvent plus de 5 mV),
- très irréguliers,
- de fréquence insuffisante pour être détectés par la réjection d’interférence.
Les fractures partielles de conducteur et les problèmes de connexion ne modifient pas toujours de façon significative l’impédance de stimulation.
L’algorithme de discrimination du bruit de sonde SecureSense™ a pour objectif de distinguer le bruit de sonde d’un véritable épisode de TV/FV, et d’inhiber automatiquement la thérapie en présence d’un épisode de bruit sur sonde.
L’algorithme fonctionne à la fois dans les zones de thérapies TV et FV.
Il est possible de programmer des alertes de surveillance qui avertissent le patient par alerte vibratoire et/ou le médecin par alarme distante (avec le système de télé-cardiologie Merlin.net™) si un bruit de sonde est détecté, afin qu’une action soit prise pour rechercher l’origine du problème.
Fonctionnement de l’algorithme
L’algorithme SecureSense™ compare le canal bipolaire (distal VD à bague VD) au canal unipolaire (coil VD à boîtier / distal VD à boîtier). Si des événements rapides sont présents sur le canal bipolaire et non sur le canal unipolaire, la thérapie est inhibée. Si les événements classés sont similaires sur les deux canaux, la thérapie est délivrée.
Le canal supplémentaire SecureSense™ est activé après détection de 2 cycles sur 3 en zone de TV ou de FV. Un compteur est alors incrémenté à chaque cycle court sur le canal de détection. Si le canal de discrimination détecte des cycles courts, ce compteur est remis à zéro tous les 2 cycles. Au moment du diagnostic, si ce compteur est ≥ 10, la thérapie est inhibée. Ce compteur est ensuite réévalué à chaque redétection et avant de délivrer un choc. Il est désactivé après la première thérapie.
Programmation :
Discrimination morphologique Far-field : technologie ShockGuard™
Une discrimination entre tachycardie supra-ventriculaire et tachycardie ventriculaire est essentielle à la réduction du nombre de chocs inappropriés. L’algorithme de discrimination morphologique (DM) Far-field utilise un canal de discrimination unipolaire, permettant une différentiation morphologique plus fine du QRS. La morphologie du signal bipolaire est souvent moins performante que la morphologie du signal Far-field. Le signal bipolaire reflète uniquement la dépolarisation locale autour de l’électrode. Si le front de dépolarisation d’une TV est comparable à celui du rythme sinusal, la morphologie bipolaire peut être leurrée. Le signal Farfield intègre la dépolarisation globale des deux ventricules et se rapproche d’un ECG de surface.
Dans cet exemple, la morphologie bipolaire est comparable en rythme sinusal et en TV, alors qu’elle est totalement différente sur le signal-field.
Si le signal endocavitaire n’est pas parfaitement stable, le critère de morphologie peut s’avérer peu performant.
Fonctionnement de l’algorithme :
Au cours de la détection de la tachyarythmie, l’algorithme DM Far-field examine cycle à cycle le canal de discrimination unipolaire (en plus du canal bipolaire) pour comparer la forme de chacun des QRS du canal unipolaire avec le modèle de référence far-field sinusal enregistré. Sur la base de cette comparaison avec le modèle de référence, un score de corrélation (pourcentage de similitude) est calculé pour chacun des QRS de tachyarythmie, en utilisant huit points régulièrement espacés sur les deux complexes EGM.
Le canal bipolaire est utilisé pour établir la synchronisation avec le modèle de référence.
Le canal unipolaire est utilisé pour évaluer le degré de ressemblance avec le modèle de référence. Les points importants du fonctionnement sont :
- utilisation du signal far-field entre le coil VD et le boîtier pour analyser la morphologie du QRS (dépolarisation globale).
- utilisation du signal bipolaire pour synchroniser la comparaison de chaque complexe ventriculaire avec le modèle de morphologie (référence temporelle précise).
- mise à jour du modèle de morphologie plus fréquente et plus progressive.
- hystérésis de fréquence et du délai AV pour permettre l’actualisation du modèle de morphologie.
Si l’amplitude du signal Far-field est inférieure à 1 mV, le complexe n’est pas valable pour la mise à jour,
Si l’amplitude du vecteur Coil VD – Boîtier est faible, il faudra utiliser le vecteur Distal VD – Boîtier. Les ESV sont exclues pour la mise à jour du modèle ; une ESV est définie comme :
- 2 ondes R consécutives sans onde P en DDD,
- RR inférieur à 89 % de la moyenne des 16 cycles
Possibilité de régler une hystérésis de fréquence et de délai AV pour l’acquisition.
Programmation :
Discrimination de la cavité de début de tachycardie
Actuellement, le critère de début brutal est identique pour les défibrillateurs simple et double chambre ; il est basé que sur la fréquence ventriculaire et sur les intervalles moyens. Dans la branche A = V, le début brutal permet uniquement de discriminer les tachycardies sinusales. Il est systématiquement leurré sur une tachycardie atriale.
L’algorithme de discrimination par la cavité initiale utilise à la fois les intervalles atriaux et ventriculaires pour établir le diagnostic du rythme, afin de déterminer la cavité responsable de l’arythmie. L’algorithme de discrimination par la cavité initiale améliore la discrimination entre TSV et TV, et plus particulièrement
La discrimination des rythmes suivants :
- Tachycardie atriale à conduction 1:1
- Fibrillation atriale
- Flutter atrial
La discrimination par la cavité initiale est disponible dans la dernière génération de défibrillateurs double et triple chambre Abbott dans la branche de fréquence V = A.
Fonctionnement de l’algorithme
L’algorithme analyse à la fois le canal atrial et ventriculaire afin de déterminer la cavité responsable de l’arythmie et d’identifier une augmentation significative de la fréquence.
Une arythmie est classée comme TSV ou TV selon deux critères : la cavité dans laquelle l’arythmie se manifeste en premier et la vitesse à laquelle la fréquence augmente. Si l’accélération du rythme est graduelle, elle est classée comme étant une TSV. Si l’accélération du rythme est brutale et débute dans l’oreillette, elle est classée comme étant une TSV. Si l’accélération du rythme est brutale et débute dans le ventricule, elle est classée comme étant une TV.
Analyse de la fréquence atriale et ventriculaire pour identifier un intervalle de début brutal dans les 2 cavités :
- Augmentation de fréquence : baisse de plus de 40 ms sur l’intervalle instantané
- 5 cycles précédents avec un écart de plus de 20 %
- 5 cycles suivants avec un écart de plus de 10 %
- Si le début brutal atriale précède le début brutal ventriculaire de plus de 8 ms : TSV
Existe-t-il un début brutal dans les 2 cavités ?
Le début est brutal dans les 2 cavités, et la cavité initiale est l’oreillette : c’est une TSV.
