Détection (stimulation et défibrillation)
La sensibilité exprimée en millivolt (mV) qualifie la capacité du stimulateur cardiaque à correctement détecter les événements cardiaques spontanés.
Un stimulateur cardiaque est muni de filtres d’entrée qui permettent de détecter spécifiquement ondes P dans l’oreillette et ondes R dans le ventricule en fonction de l’analyse de trois caractéristiques de ces signaux électriques: le spectre de fréquence, la pente et l’amplitude.
La sensibilité doit permettre de détecter tous les événements cardiaques spontanés survenant dans la chambre implantée tout en ne détectant pas les événements d’autre nature (écoute croisée avec détection de signaux cardiaques provenant de l’autre chambre, myopotentiels, interférences…).
La programmation d’une détection bipolaire permet d’augmenter la spécificité de la détection par rapport à une détection unipolaire en limitant le risque d’écoute de signaux extracardiaques ou d’écoute croisée et permet la programmation de valeurs de sensibilité élevée (0,3 à 0,5 mV dans l’oreillette, 2 à 3 mV dans le ventricule). En revanche, en configuration unipolaire, le risque d’écoute croisée ou d’écoute de signaux extracardiaques oblige à la programmation de niveau de sensibilité moindre (1 à 1,5 mV dans l’oreillette et 4 à 5 mV dans le ventricule) ave un risque accru de sous-détection.
Le spectre de fréquence
La fréquence d’un signal est exprimée en hertz (Hz), et est l’inverse de sa période. Un stimulateur amplifie les signaux entrants compris en moyenne dans une gamme de fréquence située entre 10 et 70 Hz correspondant aux signaux de dépolarisation cardiaque. Les signaux situés en deçà et au-delà de cette zone sont filtrés et sont donc rendus moins ou non détectables par le système.
Exemple : dans le canal ventriculaire, les ondes R ont un spectre de fréquence entre 10 et 30 Hz et sont amplifiées. En revanche, les ondes T dont le spectre est inférieur à 5 Hz sont filtrées. De même, les signaux d’origine atriale recueillis dans le ventricule ont habituellement une fréquence très basse, et sont le plus souvent filtrés.
Le spectre de fréquence des signaux d’origine musculaire comme le muscle pectoral (myopotentiels), se superpose à celui des ondes P et des ondes R. En configuration unipolaire, le champ de détection s’étend de l’électrode distale de la sonde de stimulation jusqu’au boitier qui est posé sur ou sous le pectoral avec un risque accru d’interférences par la détection de signaux d’origine musculaire lors de certains efforts.
La pente
Ce paramètre qualifie la variation d’amplitude du signal cardiaque en fonction du temps, exprimée en mV/ms. Le stimulateur détecte la partie du signal la plus rapide qui correspond au passage du front de dépolarisation en regard de l’électrode.
Si le signal de dépolarisation est fragmenté comme c’est parfois le cas pour une extrasystole, les pentes de ses différentes composantes sont souvent plus lentes, avec un risque accru de sous-détection.
A l’implantation, il faut idéalement positionner les sondes de stimulation au niveau d’un site où la pente de dépolarisation est d’au moins 1mV/ms dans le ventricule et d’au moins 0,5 mV/ms dans l’oreillette. La mesure de la pente du signal dépend de son traitement, et notamment des filtres utilisés. Ceux-ci sont différents en fonction du système de mesure, l’appareil externe de détermination des seuils ou la prothèse qui sera définitivement connectée. Les différences observées peuvent être très importantes. L’enregistrement direct du signal à l’implantation peut toutefois être utile pour rechercher le site qui permet d’observer la déflexion intrinsèque la plus ample.
La déflexion intrinsèque d’un signal endocavitaire ne survient presque jamais au début du signal correspondant sur l’ECG de surface. Par exemple, la détection de la dépolarisation ventriculaire chez un patient avec bloc de branche droit complet est très tardive. De même dans l’oreillette, la détection de l’auriculogramme peut survenir à la fin de l’onde P de l’ECG de surface.
L’amplitude du signal
L’amplitude du signal mesurée correspond à l’amplitude du signal qui reste détectable par le système de stimulation après son analyse en fréquence et la détermination de la pente. Elle s’exprime en mV. C’est le paramètre utilisé en bout de chaine du traitement du signal pour déterminer le niveau de sensibilité du système.
Programmer un stimulateur cardiaque avec une sensibilité de 4 mV signifie que seuls les signaux dont l’amplitude est supérieure à cette valeur de 4 mV sont détectables, une fois ce signal traité (de fréquence et de pente satisfaisantes). Tous les signaux d’amplitude inférieure ne seront pas pris en compte. Augmenter la valeur programmée de sensibilité (à 12 mV par exemple) signifie réduire la capacité de détection du système, car il faut, cette fois, une amplitude de signal de plus de 12 mV pour que ce signal soit détectable.
Résumé
A l’implantation d’une sonde de stimulation, il faut s’attacher à obtenir un signal , dont la déflexion est la plus rapide possible et de grande amplitude. On cible en général des niveaux d’amplitude d’au moins 5 mV dans le ventricule et d’au moins 2 mV dans l’oreillette.
Détection automatique [1]Traditionnellement, à la différence des défibrillateurs, les stimulateurs fonctionnaient avec une sensibilité stable et fixe sur l'ensemble du cycle cardiaque. De plus en plus, même si les contraintes en termes de détection ne sont pas les mêmes (nécessité cruciale pour un défibrillateur de détecter et traiter des troubles du rythme ventriculaire très rapides, polymorphes et microvoltés), les stimulateurs modernes permettent une sensibilité adaptative (niveau de sensibilité variable en fonction de l'amplitude de l'onde R ou de l'onde P détectée) avec augmentation progressive de la sensibilité au cours du cycle cardiaque (possibilité de détecter des signaux de petite amplitude sans surdétecter l'onde T).
Bibliographie
Source : Site Cardiocases, lien : https://www.cardiocases.com/fr/pacingdefibrillation/questions-cliniques/pm/la-detection