Généralités

Lors de l’implantation des défibrillateurs de première génération, la procédure se terminait quasi-systématiquement par l’induction d’une fibrillation ventriculaire pour vérifier que le défibrillateur détectait et réduisait correctement le trouble du rythme et pour vérifier l’intégrité du système haute tension. Aujourd’hui, les échecs de défibrillation sont rares, une majorité de patients est implantée en prévention primaire et la stimulation anti-tachycardique permet la réduction d’une proportion importante de tachycardies ventriculaires rapides. De surcroit, l’énergie maximale des chocs est plus importante avec les défibrillateurs implantables récents, offrant ainsi une meilleure marge de sécurité. Les résultats de l'étude randomisée à large échelle SIMPLE ont montré une absence de différence en termes de morbi-mortalité entre un groupe ayant bénéficié d'une induction en fin d'implantation et un groupe n'en n'ayant pas bénéficié. Cela a conduit un nombre important de centres à reconsidérer la nécessité d’un test systématique en fin de procédure ; la décision d’induire une FV est donc prise au cas par cas et la question de quels patients doivent en bénéficier n'est pas encore tranchée. Certains facteurs comme la position du boitier (seuil de défibrillation plus élevé quand le boitier est positionné à droite), la qualité de la détection (une détection d'une onde R de faible amplitude en rythme sinusal est associé avec un risque accru de sous-détection en FV), l'existence d'une FA (risque thromboembolique particulièrement si le patient n'est pas ou mal anti-coagulé) doivent être pris en compte dans la décision.

Même si l’induction d’une FV n'est plus systématique, elle permet de tester le bon fonctionnement du dispositif implanté et permet de :

  • vérifier l’intégrité du système haute tension
  • vérifier la bonne détection et redétection des signaux endocavitaires en FV
  • vérifier que l’on dispose d’une marge de sécurité adéquate pour la défibrillation

Intérêts d'une induction en fin de procédure

Vérifier l'intégrité du système haute tension

L'induction d'une FV et la délivrance d'un choc à haute amplitude permettent de vérifier en conditions réelles l'intégrité du système haute tension et permettent une mesure directe de  l'impédance de défibrillation. Cela peut être particulièrement utile lors d'un changement de boitier quand l'opérateur n'est pas sûr de la qualité des connexions ou pour tester certaines sondes connues pour être à risque de rupture, les premiers signes de dysfonctionnement pouvant apparaitre à la suite d'un choc électrique délivré.

Vérifier la qualité de la détection

Un préalable indispensable à la survenue d’une thérapie appropriée est la détection correcte de l’arythmie. Un des objectifs principaux du test est de s’assurer de la qualité de la détection de la fibrillation ventriculaire induite. La détection correcte d’une FV implique la capacité à détecter des signaux très rapides et souvent variables en amplitude et en fréquence. Les contraintes d’une détection appropriée de la FV sont donc différentes de celles observées en rythme sinusal ou même lors d’une tachycardie ventriculaire organisée monomorphe.

Durant le test, il est d’usage de dégrader la sensibilité en augmentant la valeur de la sensibilité ventriculaire programmée (autour de 1 à 1.5 mV). Une détection correcte à ce niveau de sensibilité garantit une bonne marge de sécurité par rapport à la valeur nominale utilisée ensuite (0.3 à 0.8 mV en fonction des dispositifs).

Une détection d’une onde R > 5 mV en rythme sinusal permet le plus souvent une détection correcte lors d'un épisode de fibrillation ventriculaire. La sous-détection d’une fibrillation ventriculaire en dépit d’une bonne détection en rythme sinusal est rare avec les défibrillateurs les plus récents. La réalisation du test pour s’assurer de la qualité de la détection n’est probablement indispensable qu’en présence d’une détection médiocre en rythme sinusal (<3-5 mV). Toutefois, la corrélation entre l’amplitude des ondes R en rythme sinusal et l’amplitude des dépolarisations ventriculaires en fibrillation ventriculaire n’est pas parfaite.

Vérifier l'efficacité de la défibrillation

L’autre objectif essentiel de l'induction per-implantatoire est de tester l’efficacité de la défibrillation. Pour permettre un retour en rythme sinusal, le choc électrique doit altérer le potentiel transmembranaire myocardique ventriculaire afin de supprimer les vagues de fibrillation existantes sans induire de nouvelles vagues.

Le terme de seuil de défibrillation est impropre. En effet, à la différence d’un seuil de stimulation, le seuil de défibrillation n’est pas une valeur absolue au-dessus de laquelle la défibrillation sera toujours efficace et en dessous, toujours inefficace. Il existe juste une probabilité de succès pour une amplitude donnée. L’efficacité d’un choc de défibrillation semble être la mieux modélisée par une courbe de probabilité exponentielle. L’aspect de cette courbe est relativement uniforme entre les patients.

L'objectif d'un test de défibrillation est de confirmer qu'un choc d'amplitude maximale a une probabilité élevée de réduire une arythmie.

Différents paramètres en rapport avec le patient, le matériel implanté, le contexte médicamenteux ou la survenue de complications peuvent directement influer sur le seuil de défibrillation.

Caractéristiques du patient associées avec des seuils élevés de défibrillation :

  • sexe masculin
  • surface corporelle augmentée
  • fraction d’éjection altérée
  • dilatation ou hypertrophie ventriculaire gauche
  • existence d’une myocardiopathie hypertrophique ou d’un syndrome de Brugada

Caractéristiques techniques influençant le seuil de défibrillation :

  • importance de la forme de l’onde de choc et de la durée des phases d’un choc biphasique : les seuils de défibrillation sont meilleurs pour une onde biphasique que pour une onde monophasique, le risque de réinduction immédiate étant moindre. Pour un tilt fixe sur un choc biphasique, le choc est interrompu lorsque la tension résiduelle des condensateurs atteint un pourcentage déterminé. La durée est fonction de l’impédance et l’énergie délivrée est constante. Le tilt est le même pour les deux phases. Pour un choc biphasique, le rôle de la première phase est équivalent à celui d’un choc monophasique avec toutefois une masse critique moindre. Le rôle de la seconde phase est de ramener le potentiel membranaire aussi près que possible de zéro pour éviter une réinduction. La durée optimale de la seconde phase dépend de la durée de la première phase, de l’impédance de défibrillation et de la constante de temps membranaire. En cas d’impédance de défibrillation élevée, la phase 2 est inadaptée (trop longue) avec un tilt fixe. Si l’impédance de défibrillation augmente, la première phase doit augmenter mais la deuxième phase doit décroitre. Ce n’est pas ce qui se produit avec un Tilt fixe. L'optimisation de la forme d'onde est possible sur les défibrillateurs Biotronik (2 choix) et Saint Jude Medical (large choix).
  • importance de la polarité du choc : les seuils de défibrillation seraient meilleurs lorsque l’électrode ventriculaire droite est utilisée comme anode pour la première phase d’un choc biphasique, principalement lorsque le seuil de défibrillation est élevé.
  • l’orientation du vecteur de choc doit couvrir le ventricule gauche de façon uniforme. Ce vecteur dépend de la position du ou des coïls de défibrillation et du boîtier par rapport au cœur. Le coïl distal ventriculaire droit doit être placé intégralement dans la cavité ventriculaire. Le coïl proximal d’une sonde double-coil doit être positionné suffisamment haut pour éviter une perte de courant au niveau du flux sanguin auriculaire droit. Parfois, il est difficile de positionner ce coïl dans la veine cave supérieure. Si le coïl flotte dans l’oreillette droite, il est préférable de faire fonctionner la sonde comme une sonde simple coïl. Le gain apporté par une sonde double coïl en termes d’efficacité de défibrillation avait été démontré initialement (léger bénéfice des seuils de défibrillation en configuration double coïl versus simple coïl) mais est débattu aujourd'hui. Les défibrillateurs actuels délivrent des énergies maximales de défibrillation plus élevées que les générations d’appareils précédents, ce gain d’énergie supplémentaire ayant probablement un impact plus important sur l’efficacité d’un choc que le fait d’utiliser une sonde double-coïl. De surcroit, quand une extraction de sonde double coïl est rendu nécessaire par une infection par exemple, la présence du coïl proximal favorise l’adhérence de la sonde à la paroi de la veine cave supérieure ce qui rend cette extraction plus difficile et plus dangereuse.

Médicaments influant sur les seuils de défibrillation

  • l’amiodarone augmente significativement le seuil de défibrillation d'autant plus que le seuil est déjà élevé.
  • les anti-arythmiques de classe IC et le verapamil augmentent également les seuils.
  • le sotalol, le dofetilide ou l’azimilide réduisent les seuils et peuvent être utilisés préférentiellement chez les patients avec seuil élevé.

Complications per-opératoires influant sur les seuils de défibrillation

  • l’existence d’un épanchement péricardique, d’un épanchement pleural ou d’un pneumothorax, peut induire une augmentation du seuil de défibrillation.
  • la persistance d’un fragment de sonde ancienne ou d’un guide peut détourner une partie de l’énergie délivrée en créant un circuit parallèle.

Risques et contre-indications du test de défibrillation

  • les risques associés au test per-opératoire de la qualité de la défibrillation incluent ceux en rapport avec le choc, mais aussi ceux liés à la fibrillation ventriculaire.
  • l’arrêt cardiaque temporaire induit une ischémie cérébrale surtout après plusieurs chocs inefficaces et une durée prolongée de fibrillation ventriculaire.
  • chez les patients coronariens, la fibrillation ventriculaire peut induire une ischémie myocardique avec modifications de l’électrocardiogramme et augmentation de la troponine. Le choc lui-même peut être responsable d’une augmentation de la troponine mais cette augmentation semble majorée chez les patients coronariens.
  • la mortalité en rapport avec une fibrillation ventriculaire réfractaire aux chocs internes et externes ne dépasse pas 0.1% mais n’est pas nulle.
  • la réalisation d’un choc peut se compliquer d’une embolie artérielle si un thrombus intra-cardiaque est présent. Ce risque est particulièrement présent chez les patients en fibrillation auriculaire. L’anticoagulation est généralement stoppée ou réduite avant et après l’implantation du défibrillateur favorisant le risque de formation de thrombus. Les thrombus du ventricule gauche sont également fréquents chez les patients insuffisants cardiaques. Une échographie trans-oesophagienne pourrait être systématisée chez les patients en fibrillation auriculaire avant l’implantation du défibrillateur.

Chez qui doit on réaliser une procédure d'induction ?

Avec les appareils modernes, une implantation à gauche est associée à un pourcentage de succès d’un choc avec marge de 10 joules de 90%, celle d’un choc à énergie maximale approchant les 95%. La nécessité de modifier la position de la sonde ou de changer le système de défibrillation ne dépasserait pas 5%.

  • ce test est donc indispensable quand la détection ventriculaire en rythme sinusal est < 3 à 5 mV pour éliminer la possibilité d’une sous détection. De même, ce test doit être réalisé si la probabilité de seuil élevé est grande, le patient présentant un ou plusieurs facteurs de risque (patient jeune, obèse, coronarien, insuffisant cardiaque, syndrome de Brugada, traitement par amiodarone, implantation à droite …).
  • à l’opposé, le test est contre-indiqué en présence d’un thrombus intra-cardiaque, d’une fibrillation non ou mal anti-coagulée, d’un rétrécissement aortique sévère, d’une coronaropathie ou d’une insuffisance cardiaque non stabilisées ;
  • chez tous les autres patients, le choix de tester ou de ne pas tester l’appareil implanté dépend des habitudes du centre, de l’indication d’implantation (prévention secondaire plutôt en faveur du test, prévention primaire plus discutable), de l’âge et des caractéristiques cliniques du patient ;
  • lors d’un changement de boîtier, la décision de tester l’appareil doit tenir compte du fait que la marge de sécurité peut avoir changée par rapport à la primo-implantation. L’efficacité de la défibrillation peut donc être évaluée si le test n’avait pas été réalisé durant la primo-implantation, devant une aggravation de l’insuffisance cardiaque ou si un traitement médical connu pour augmenter les seuils a été introduit.