Brevet FR2718036A1 — publié le 19951006

L'invention concerne les stimulateurs cardiaques du type "triple chambre", c'est-à-dire ceux permettant une stimulation du ventricule droit et de chacune des deux oreillettes, droite et gauche. Plus précisément, ces stimulateurs comportent, outre une sonde ventriculaire (généralement bipolaire), deux sondes auriculaires im- plantées sur chacune des deux oreillettes et reliées à une borne corres- pondante, unique, du stimulateur par l'intermédiaire d'un connecteur en Y. La sonde auriculaire est ainsi une sonde double mais, à la diffé- rence des électrodes d'une sonde "bipolaire" classique, o les deux ex- trémités distale et proximale ne sont éloignées que de quelques milli- mètres, les deux extrémités des sondes sont relativement éloignées, d'une valeur typique de l'ordre de 5 cm. Ces stimulateurs cardiaques triple chambre sont utilisés de façon relativement satisfaisante depuis quelques années dans les indications de patients présentant un dysfonctionnement sinusal du type "bloc interauriculaire" conduisant à une propagation déficiente (insuffisante ou trop longue) de l'oreillette droite à l'oreillette gauche. Ainsi, si l'on ne stimulait que l'une des oreillettes (situation classique des stimula- teurs "double chambre"), l'oreillette gauche, non stimulée, recevrait l'onde de dépolarisation provenant de l'oreillette droite, stimulée, avec un délai excessivement long, quelquefois plus long que le délai auricu- lo-ventriculaire. Un tel phénomène peut conduire à une contraction des ventricules survenant avant vidange de l'oreillette gauche, donc avant fermeture de la valvule mitrale, produisant ainsi un contre-flux san- guin du ventricule vers l'oreillette et une diminution de l'efficacité hémodynamique. De plus, la désynchronisation électrique des deux oreillettes favorise l'apparition de tachyarythmies. En outre, le délai inter-auriculaire augmentant avec l'effort, l'accroissement de l'activité physiologique du patient favorise le risque d'apparition d'un tel syn- drome. Les stimulateurs "triple chambre", en stimulant l'une et l'autre oreillette de façon simultanée, évitent l'apparition ou la persistance de ce type de phénomènes. Toutefois, les études cliniques ont révélé, pour certains patients, l'apparition de tachyarythmies auriculaires (TA) en dépit d'une telle stimulation systématique des deux oreillettes. Ces TA, dont l'origine n'avait jusqu'à présent pas pu être décelée, nécessitent un traitement médicamenteux des patients (par exemple une thérapie par des bêta- bloquants), mais avec un certain taux d'échec résiduel, un tel traite- ment n'étant pas suffisant, chez certains patients, pour empêcher l'ap- parition de telles TA récurrentes. En outre, le traitement médicamen- teux des TA peut présenter chez certains patients des contre-indica- tions absolues qui interdisent sa mise en oeuvre. L'un des buts de l'invention est de proposer un procédé perfection- né de commande d'un stimulateur cardiaque "triple chambre" permet- tant de vaincre la quasi-totalité des TA résiduelles d'origine inconnue associées à ce type d'appareil, en s'affranchissant en outre de tout trai- tement médicamenteux, et donc des difficultés liées aux contre-inclica- tions et aux effets secondaires des agents anti-arythmiques qu'il était jusqu'à présent nécessaire d'utiliser, pour certains patients, en supplé- ment de la stimulation triple chambre. L'invention est essentiellement basée sur la découverte de la cause probable des TA persistantes associées aux stimulateurs triple cham- bre qui, comme on l'expliquera plus en détail par la suite, sont très vraisemblablement des tachycardies ré-entrantes électroniques ("TRE" ou "PMT", Pacemaker-Mediated Tachyarrhythmia) engendrées par une confusion intervenant, dans certaines situations, au niveau des cir- cuits de détection auriculaire du stimulateur, entre les signaux auri- culaires, qui peuvent se présenter sous la forme de doublets si le temps de propagation inter-oreillettes est important, et des fronts d'onde ven- triculaire provenant d'un foyer ectopique, notamment si ce foyer est si- tué près de l'oreillette gauche. Il peut résulter alors de cette confusion une stimulation à contretemps susceptible d'induire une TA récurrente. L'objet du procédé de l'invention est ainsi de procéder à une discrimi- nation permettant d'éviter la confusion entre signaux d'origine ventri- culaire et d'origine auriculaire, et d'éviter ainsi le déclenchement de TRE à l'origine des TA persistantes d'origine jusqu'à présent inconnue associées à la stimulation triple chambre. Le procédé de l'invention s'applique, comme on vient de le dire, à la commande d'un stimulateur cardiaque auriculaire double du type triple chambre, comportant une sonde auriculaire droite et une sonde auricu- laire gauche reliées ensemble à un seul et même circuit de détection/ stimulation auriculaire du stimulateur, ainsi qu'une sonde ventriculai- re reliée à un circuit de détection/stimulation ventriculaire du stimula- teur. Selon l'invention, le procédé est caractérisé par les étapes consis- tant à: recevoir en entrée du circuit auriculaire et du circuit ventricu- laire une succession de signaux de dépolarisation; déterminer le carac- tère éventuellement prématuré du signal reçu en entrée du circuit au- riculaire; en cas de prématurité avérée, examiner, pendant la durée d'une fenêtre d'écoute de durée prédéterminée, les signaux éventuelle- ment reçus en entrée du circuit de détection ventriculaire et: en cas de réception de signal ventriculaire, inhiber toute stimulation auriculaire corrélative, et en cas d'absence de réception d'un signal ventriculaire, procéder à une stimulation auriculaire à la fin de la durée de la fenêtre d'écoute; et, dans le cas contraire, procéder à une stimulation auricu- laire immédiate synchrone à la détection du signal de dépolarisation auriculaire. Dans une première forme de mise en oeuvre, l'étape de détermina- tion comprend les sous-étapes consistant à: mesurer l'intervalle de temps séparant deux signaux auriculaires successifs; déterminer la di- minution ou le taux de diminution de cet intervalle de temps; et com- parer cette diminution ou ce taux de diminution à une valeur limite de consigne prédéterminée, ladite prématurité étant avérée lorsque cette limite est dépassée. Dans une seconde forme de mise en oeuvre, l'étape de détermina- tion comprend les sous-étapes consistant à: mesurer l'intervalle de temps séparant deux signaux soit auriculaires soit ventriculaires suc- cessifs; compter, à partir du dernier événement ventriculaire recueilli, une période correspondant à une fraction prédéterminée de cet inter- valle de temps; et analyser pendant cette période les signaux reçus en entrée du circuit auriculaire, ladite prématurité étant avérée lorsqu'un signal est recueilli. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-dessous, faite en référence aux dessins annexes. La figure 1 est une vue schématique des différents organes d'un stimulateur triple chambre et de l'implantation de ses sondes sur le myocarde. La figure 2 illustre la succession dans le temps des divers fronts d'onde de dépolarisation recueillis par le circuit de détection auriculaire du stimulateur, permettant d'expliciter le principe de l'invention. Sur la figure 1, la référence 1 désigne le stimulateur cardiaque, qui est d'un type classique DDD ou DDT, c'est-à-dire un stimulateur double bipolaire (détection des signaux auriculaires et ventriculaires et sti- mulation auriculaire et ventriculaire), fonctionnant en mode déclenché, c'est-à-dire produisant une stimulation dès le recueil d'un signal sur la sonde correspondante ou, de façon imposée, en l'absence de recueil d'un signal après écoulement d'un laps de temps donné. Le stimulateur 1 est relié au myocarde 2 par une configuration du type triple chambre, c'est-à-dire avec une sonde ventriculaire 3 reliée au ventricule droit VD et une sonde auriculaire 4 reliée à chacune des deux oreillettes, droite OD et gauche OG par l'intermédiaire d'une bifurcation en Y, référencée 5, et de deux branches de sondes respec- tives 6 et 7. Du fait de ce montage en Y, le circuit de détection/ sti- mulation auriculaire du stimulateur relié à la sonde 4 (en entrée pour la détection et en sortie pour la stimulation) détecte tout signal recueil- li par l'une quelconque des sondes 6 ou 7 indifféremment et, inverse- ment, stimule simultanément et de façon identique les deux oreillettes. Le signal recueilli par ce circuit auriculaire se présente générale- ment de la manière illustrée figure 2a, et comprend une succession d'ondes auriculaires (ondes P) telles que celle référencée 8, l'apparition d'une telle onde déclenchant immédiatement une stimulation auricu- laire, correspondant au pic 9. Le circuit recueille ensuite l'onde ventri- culaire 10 associée au pic 11il en cas de stimulation produite par la sonde 3. Le décalage temporel entre onde P et onde R correspond au délai atrio-ventriculaire (schématisé par la flèche 12 sur la figure 1). Bien entendu, en cas de bloc atrio-ventriculaire ou anomalie du même type, le circuit ventriculaire du stimulateur déclenche automatique- ment la stimulation si aucune onde ventriculaire n'est détectée au bout d'un laps de temps prédéterminé. Dans le cas particulier de la stimulation triple chambre, le front de dépolarisation auriculaire 8 peut se présenter, en l'absence de stimula- tion, de la manière illustrée à plus grande échelle figure 2b, c'est-àdire sous la forme d'un doublet 14,15, l'onde 14 correspondant à l'onde P de l'oreillette droite et l'onde 15, à l'onde P de l'oreillette gauche. L'espa- cement entre les deux ondes 14 et 15 dépend du délai inter-auriculaire (schématisé en 16 sur la figure 1), qui est variable selon les sujets et qui, chez un même sujet, augmente avec l'effort. Par ailleurs, outre l'onde de dépolarisation ventriculaire, qui a son origine au droit de l'extrémité de la sonde 3, il peut apparaître un foyer ectopique d'excitation, pour lequel l'origine de l'onde ne se trouve pas à l'endroit o se trouvent les sondes, c'est-à-dire approximativement à l'extrémité des sondes 3, 6, mais peut, dans certains cas, se situer en un point du ventricule gauche relativement proche de l'oreillette gau- che, par exemple comme illustré en F sur la figure 1. Compte tenu de cette proximité, le délai de propagation depuis le foyer F jusqu'à l'ex- trémité de la sonde auriculaire gauche 7, délai schématisé en 17 sur la figure 1, peut être d'une valeur proche, ou même plus courte, que le délai inter-auriculaire 16. Le front d'onde de dépolarisation correspon- dant d'origine ectopique risque donc d'interférer avec le front d'onde d'origine auriculaire et être interprété - à tort - par le stimulateur comme un signal auriculaire subséquent, déclenchant ainsi à contre- temps une stimulation auriculaire (la stimulation est synchrone de la détection, puisque l'on est en mode DDT). Une telle stimulation préma- turée et à contretemps des oreillettes induit une tachycardie du fait de la transmission auriculo-ventriculaire 12 et donc une contraction anti- cipée du ventricule. La reproduction à l'identique de ce mécanisme con- duit à une tachycardie induite par le stimulateur. L'invention résulte de la découverte de ce phénomène de tachycar- die ré-entrante électronique propre aux stimulateurs triple chambre, qui semble très vraisemblablement être à l'origine des TA récurrentes inexpliquées rencontrées jusqu'à présent avec ce type d'appareil. Pour empêcher ce phénomène, l'invention propose d'opérer une dis- crimination des signaux reçus par le circuit de détection auriculaire, et de n'opérer la stimulation auriculaire qu'à bon escient, en éliminant l'incidence des signaux issus de foyers ectopiques ventriculaires d'exci- tation. Pour opérer la discrimination, selon une première forme de mise en oeuvre de l'invention, on mesure de façon continue (par le microproces- seur du stimulateur ou par des circuits à compteur) l'intervalle PP représenté figure 2a, c'est-à-dire l'intervalle entre deux signaux auricu- laires successifs reçus, cette valeur étant mise à jour à chaque nouveau signal reçu en entrée du circuit de détection auriculaire. On évalue alors, à chaque nouvelle mesure, la diminution ou le taux de diminution de cet intervalle de temps, c'est-à-dire la différence (absolue ou relative, respectivement) avec la valeur mesurée précéden- te et on compare cette diminution ou ce taux de diminution à une valeur limite de consigne prédéterminée, par exemple une diminution maximale de 125 ms ou un taux de diminution maximal de 25 %. Si cette valeur n'est pas franchie, on considère que la situation est normale et on procède alors immédiatement à la stimulation auricu- laire. Dans le cas contraire, on ouvre une "fenêtre d'écoute" sur la sonde ventriculaire, par exemple de 31 ou 50 ms, c'est-à-dire que l'on surveille l'apparition éventuelle d'un signal en entrée du circuit de détection ventriculaire. Si un signal est reçu dans les limites de cette fenêtre, ceci signifie que le signal reçu en dernier lieu sur la sonde auriculaire était en fait issu d'une dépolarisation ectopique ventriculaire (correspondant au trajet de propagation schématisé en 18 sur la figure 1) et dans ce cas on ne procède à aucune stimulation auriculaire, afin d'éviter l'ap- parition d'une TRE résultante du phénomène explicité plus haut. Si, en revanche, aucun signal n'est reçu pendant la durée de cette fenêtre d'écoute, on considère que le signal reçu en dernier lieu sur la sonde auriculaire était effectivement un signal d'origine auriculaire et que l'accélération constatée était en fait une accélération physiologique de l'oreillette et l'on stimule l'oreillette à la fin de la fenêtre d'écoute (afin de conserver un délai minimal). En outre, le délai auriculo-ventriculai- re déclenché sur cette dernière détection auriculaire pourra être allon- gé pour garder au moins une durée correspondant au cycle précédent. Une autre manière de procéder à la détermination du caractère prématuré ou non de l'onde P consiste, selon une seconde forme de mise en oeuvre de l'invention, à se caler sur les événements ventriculaires. À cet effet, après chaque événement ventriculaire (détection ou stimula- tion) on déclenche une période de suspicion d'extra-systole ventriculai- re correspondant à une fraction de l'intervalle P-P précédent ou de l'in- tervalle R-R précédent, cette fraction pouvant être définie en valeur relative (x % de l'intervalle précédent) ou en valeur absolue (intervalle précédent moins x millisecondes). Si l'on détecte durant cette période un signal en entrée du circuit de détection auriculaire, on est en droit de soupçonner la survenance d'une extra-systole ventriculaire et on ou- vre alors, comme dans le mode de mise en oeuvre précédent, une fenê- tre d'écoute sur la sonde ventriculaire. La suite des étapes se déroule de la même façon qu'exposé précédemment. REVENDICATIONS 1. Un procédé de commande d'un stimulateur cardiaque auriculaire double du type triple chambre (1), comportant une sonde auriculaire droite (6) et une sonde auriculaire gauche (7) reliées ensemble à un seul et même circuit de détection/stimulation auriculaire du stimula- teur, ainsi qu'une sonde ventriculaire (3) reliée à un circuit de détec- tion/stimulation ventriculaire du stimulateur, caractérisé par les étapes consistant à: a) recevoir en entrée du circuit auriculaire et du circuit ventriculaire une succession de signaux de dépolarisation; b) déterminer le caractère éventuellement prématuré du signal reçu en entrée du circuit auriculaire; c) en cas de prématurité avérée, examiner, pendant la durée d'une fe- nêtre d'écoute de durée prédéterminée, les signaux éventuellement reçus en entrée du circuit de détection ventriculaire et: cl) en cas de réception de signal ventriculaire, inhiber toute sti- mulation auriculaire corrélative, et c2) en cas d'absence de réception d'un signal ventriculaire, procé- der à une stimulation auriculaire à la fin de la durée de la fe- nêtre d'écoute; et d) dans le cas contraire, procéder à une stimulation auriculaire immé- diate synchrone à la détection du signal de dépolarisation auricu- laire. 2. Le procédé de la revendication 1, dans lequel l'étape (b) de détermi- nation comprend les sous-étapes consistant à: bl) mesurer l'intervalle de temps séparant deux signaux auriculai- res successifs; b2) déterminer la diminution ou le taux de diminution de cet inter- valle de temps; et b3) comparer cette diminution ou ce taux de diminution à une va- leur limite de consigne prédéterminée, ladite prématurité étant avérée lorsque cette limite est dépassée. 3. Le procédé de la revendication 1, dans lequel l'étape (b) de détermi- nation comprend les sous-étapes consistant à: bl) mesurer l'intervalle de temps séparant deux signaux soit auri- culaires soit ventriculaires successifs; b2) compter, à partir du dernier événement ventriculaire recueilli, une période correspondant à une fraction prédéterminée de cet intervalle de temps; et b3) analyser pendant cette période les signaux reçus en entrée du circuit auriculaire, ladite prématurité étant avérée lorsqu'un signal est recueilli.