Spécificités

Comme précédemment décrit, la détection initiale repose sur des critères de fréquence et de durée. La notion de fréquence est indispensable mais trop simpliste pour différencier troubles du rythme ventriculaire et arythmies supra-ventriculaires : considéré individuellement, la seule prise en charge de ce critère apporte une sensibilité de 100% mais une spécificité de seulement 60%. L’amélioration de la détection repose sur la discrimination qui est la capacité donnée à un défibrillateur de préciser l’origine supra-ventriculaire ou ventriculaire d’un épisode de tachycardie, à partir des caractéristiques de l’arythmie telle que la stabilité des intervalles RR, le mode de démarrage, l’état de l’association oreillette-ventricule (AV), programmés isolément ou en association.

Les algorithmes de discrimination ne sont exploités que dans les zones de TV où la détection d’un épisode doit être confirmée par les discriminateurs TV/TSV pour que les thérapies programmées soient délivrées. En zone de FV, le critère de sécurité l’emporte et la détection d’une fréquence ventriculaire élevée entrant dans la zone « FV détectée » par le DAI déclenche les thérapies programmées, sans que l’épisode ne soit « filtré » par les algorithmes de discrimination.

Les 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.

Si tous les critères de discrimination sont désactivés, la thérapie est délivrée quelle que soit l’origine de la tachycardie.

L’architecture des algorithmes de discrimination diffère entre un défibrillateur simple chambre (absence de signal atrial) et un défibrillateur double chambre, et d’une marque à l’autre. L’ajout d’une sonde auriculaire ouvre une fenêtre de détection supplémentaire et précieuse : celle-ci permet la comparaison permanente des cycles auriculaires et ventriculaires.

En nominal, la détection d’un épisode, qu’il soit supra-ventriculaire ou ventriculaire déclenche la mémorisation d’un épisode avec électrogramme (signaux recueillis par les sondes – EGM), accessible lors de l’interrogation du défibrillateur, ce qui permet l’analyse critique des conclusions diagnostiques du défibrillateur et l’éventuelle reprogrammation en cas d’erreur de classification des tachycardies.

Discrimination simple chambre

La discrimination des prothèses simple chambre Biotronik est basée sur l’analyse du début de l’arythmie et la stabilité du rythme (pas de critère analysant la morphologie des ventriculogrammes). Le diagnostic de TV repose sur la mise en évidence d’un début brutal et d’un rythme stable.

Début soudain

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.

La moyenne des quatre derniers intervalles RR est comparée à la moyenne des 4 intervalles RR suivants. Le calcul s’effectue donc sur 8 cycles glissants.

Le critère est satisfait quand la différence entre ces deux moyennes est supérieure à la valeur programmée du « début soudain ». Par défaut, la valeur de 20% est programmée.

Quand le critère de début soudain est vérifié, il reste valide pour tout l’épisode y compris en redétection.

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Stabilité

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 critère de stabilité est satisfait quand pour un cycle ventriculaire, la différence entre l’intervalle RR et un des 3 intervalles RR précédents est moindre que la valeur programmée : rythme considéré comme stable. La valeur par défaut est de 24 ms. La valeur de stabilité peut être programmée différemment dans la zone de TV1 et de TV2.

Le critère de stabilité est utilisé durant la phase de détection et de redétection. 

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Discrimination double chambre

L’algorithme SMART s’appuie sur différents critères pour discriminer TV et TSV : la fréquence (auriculaire et ventriculaire), la stabilité de la fréquence (auriculaire et ventriculaire), la multiplicité (rapport n/1 entre A et V) et l’existence d’un début soudain de l’arythmie. En fonction de l’analyse de ces différents paramètres, l’arythmie est classée TV ou TSV.

Pour chaque intervalle correspondant à une des zones de TV, l’algorithme de discrimination réalise une série d’analyses pour arriver au diagnostic de TV ou de TSV. Un intervalle classé TV est étiqueté TV1 ou TV2 suivant la zone de fréquence concernée. Un intervalle classé TSV est étiqueté AFib pour fibrillation auriculaire, AFlut pour flutter atrial, SinT pour tachycardie sinusale ou 1:1 pour tachycardie atriale.

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Fréquence moyenne des RR et des PP

L’algorithme SMART utilise des fenêtres glissantes de 4 cycles dans l’oreillette et dans le ventricule pour comparer ces 2 rythmes. Cela permet de déterminer si le rythme ventriculaire est plus rapide, identique ou plus lent que le rythme auriculaire. Pour chaque nouvel intervalle, la moyenne est recalculée en éliminant le premier des 4 cycles précédents.

Cette analyse est essentielle car si le rythme ventriculaire est jugé plus rapide que le rythme atrial, le diagnostic de TV est réalisé par l’appareil sans aucune discrimination supplémentaire.

Critère de stabilité des RR et des PP

Même si la stabilité est déterminée et programmée indépendamment dans l’oreillette et le ventricule, la valeur par défaut est de 12% dans la cavité atriale. Un intervalle est considéré comme stable si la différence entre cet intervalle et les 3 précédents ne dépasse pas la valeur programmée.

Critère de début soudain

Le fonctionnement est identique à celui décrit dans les défibrillateurs simple chambre (valeur par défaut 20%).

Multiple de la fréquence PP / RR (rapport n/1)

Pour déterminer si un flutter atrial avec conduction n/1 est présent, le défibrillateur recherche l’existence d’un rapport n/1 entre rythme auriculaire et rythme ventriculaire. L’existence d’une multiplicité (rapport n/1) est retrouvée quand le rythme atrial moyen est un multiple du rythme ventriculaire moyen (avec une tolérance de  12 ms).

Critère de régularité du PR

Un intervalle PR est classé comme régulier si la différence entre sa durée (PR1) et la durée des 3 intervalles PR précédents (PR2, PR3 et PR4) ne dépasse pas la valeur programmée (valeur par défaut 6% correspondant à la moitié de la valeur de stabilité).

Variation monotone des PR

Quand les rythmes auriculaire et ventriculaire sont stables, l’appareil recherche si les intervalles PR évoluent suivant un profil caractéristique. Les intervalles PR sont classifiés comme étant monotones si chacun des 4 précédents intervalles P-R croissent ou décroissent l‘un par rapport à l‘autre de façon constante (AV n < AV n‑1< AV n‑2 < AV n‑3 ou AV n > AV n‑1> AV n‑2 > AV n‑3) traduisant l’existence d’une dissociation auriculo-ventriculaire.

En fonction de ces paramètres, l'algorithme classe la tachycardie dans une de ces différentes branches:

Branche 1: RR<PP

Le cas le plus simple: diagnostic de TV basé sur la comparaison entre fréquence ventriculaire (plus rapide) et fréquence atriale. 

Branches 2-3: RR>PP, discrimination entre Flutter Atrial et TV

La différentiation entre double tachycardie (TV + flutter) et flutter atrial conduit est difficile pour un algorithme qui n'inclut pas le critère de morphologie. Pour les 2, les intervalles RR > intervalles PP et les intervalles RR sont stables. Pour les discriminer, le dispositif utilise la relation entre les signaux atriaux et ventriculaires. Si il existe une relation N:1 (2:1, 3:1 ou 4:1), le cycle ventriculaire est classé flutter atrial avec un marqueur AFlut (branche 2). Ce cycle va décrémenter le compteur de TV de 1. Si cette relation N:1 n'existe pas, une double tachycardie est identifiée avec un marqueur VT (branche 3).

Branche 4: RR>PP, discrimination d'une fibrillation auriculaire

L'algorithme identifie une conduction irrégulière et conclut à une FA quand la fréquence atriale est plus rapide que la fréquence ventriculaire et que les intervalles ventriculaires sont jugés instables. Chaque intervalle ventriculaire est marqué AFib. Un cycle AFib décrémente le compteur TV de 4.

Branche 5: RR=PP, TV avec arythmie atriale instable

L'algorithme identifie 6 classifications différentes quand les rythmes atriaux et ventriculaires sont considérés égaux. Il teste la stabilité dans les 2 chambres. Si le rythme ventriculaire est stable et le rythme atrial instable, l'algorithme conclut que les rythmes sont dissociés (TV stable avec arythmie atriale instable).

Branches 6-7-8: RR=PP, discrimination entre double tachycardie, TV avec conduction rétrograde et tachycardie sinusale

Quand les rythmes atriaux et ventriculaires sont stables et similaires, différentes arythmies peuvent coexister.

Si une tendance existe en termes d'intervalle PR (si on retrouve un allongement ou un raccourcissement progressif de l'espace PR mesuré par le dispositif), les rythmes atriaux et ventriculaires ont une fréquence proche mais peuvent être considérés comme indépendants.  La variation faible mais constante entre les 2 fréquences induit une variation régulière de l'espace PR mesuré par le dispositif: diagnostic de double tachycardie (branche 6).

Si les rythmes atriaux et ventriculaires sont stables sans tendance en termes d'espace PR, l'algorithme utilise le critère de début pour différentier TV avec conduction rétrograde 1:1 (début brutal, branche 7) et tachycardie sinusale (début progressif, branche 8). Les intervalles classés tachycardie sinusale sont marqués SinusT et décrémentent le compteur TV de 1/4.

Branche 9: RR=PP, TV polymorphe avec conduction rétrograde

L'algorithme identifie une TV polymorphe avec conduction rétrograde quand les rythmes atriaux et ventriculaires sont égaux, les 2 sont instables et la conduction AV est irrégulière.

Branche 10: RR=PP, tachycardie atriale multifocale avec conduction antérograde

Si les  rythmes atriaux et ventriculaires sont instables, alors que les moyennes des rythmes atriaux et ventriculaires sont similaires et que les intervalles PR sont réguliers suggérant une association auriculo-ventriculaire, l'algorithme identifie une tachycardie atriale avec conduction antérograde 1:1. Chaque cycle est marqué 1:1 et décrémente le compteur de TV de 1/4.