Brevet FR2718035A1 — 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. Elle concerne plus particulièrement les stimulateurs cardiaques de ce type possédant un mode de fonctionnement en "repli" (fallback) propre à désynchroni- ser la stimulation ventriculaire lorsque le rythme auriculaire est trop rapide, puis resynchroniser progressivement celle- ci lorsque ce rythme auriculaire redevient moins rapide. En effet, si le patient développe une crise de tachycardie auriculai- re (également appelée "tachycardie supra-ventriculaire" ou TSV), il est nécessaire de limiter la synchronisation à une plage donnée afin d'évi- ter une stimulation trop rapide du ventricule au-delà d'une fréquence maximale supportable par l'individu, appelée "fréquence maximale de stimulation ventriculaire". Pour ce faire, le stimulateur pourvu d'un mode de fonctionnement en "repli" essaye de garder une certaine syn- chronisation au-delà de la fréquence maximale et, si la fréquence auri- culaire continue à dépasser la fréquence maximale de synchronisation, il déclenche un mode de stimulation asynchrone, tendant vers une fré- quence ventriculaire plus basse. Dès que la fréquence auriculaire re- passe au-dessous de la limite maximale de synchronisation, une phase de resynchronisation progressive est entamée. Le FR-A-2 544 989 dé- crit un tel mode de fonctionnement, appliqué au cas d'un stimulateur de type "double chambre". La présente invention vise le cas particulier o un tel mode de "re- pli" est incorporé à un stimulateur cardiaque du type "triple chambre". Les stimulateurs de ce type sont ceux qui comportent, outre une sonde ventriculaire (généralement bipolaire), deux sondes auriculaires implantées sur chacune des deux oreillettes et reliées à une borne cor- respondante, unique, du stimulateur par l'intermédiaire d'un connec- teur en Y. La sonde auriculaire est ainsi une sonde double mais, à la différence des électrodes d'une sonde "bipolaire" classique, o les deux extrémités distale et proximale ne sont éloignées que de quelques mil- limètres, les deux extrémités des sondes sont relativement éloignées, d'une valeur typique de l'ordre de 5 cm. Certains de ces appareils sont en outre pourvus d'une commutation entre un mode de détection et de stimulation bipolaire et un mode monopolaire. Une telle commutation peut être réalisée par programmation extérieure, et elle peut agir sur l'étage auriculaire comme sur l'étage ventriculaire d'un stimulateur double chambre. Les 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 hé- modynamique. De plus, la désynchronisation électrique des deux oreil- lettes favorise l'apparition de tachyarythmies. En outre, le délai inter- auriculaire augmentant avec l'effort, l'accroissement de l'activité phy- siologique du patient favorise le risque d'apparition d'un tel syndrome. Les stimulateurs "triple chambre", en stimulant l'une et l'autre oreil- lette de façon simultanée, évitent l'apparition ou la persistance de ce type de phénomènes. Toutefois, les études cliniques ont révélé, pour certains patients, un fonctionnement parfois défectueux du mode de repli, avec une pé- riode de désynchronisation se prolongeant même après le retour du rythme auriculaire en-deçà de la limite maximale de synchronisation. Ces dysfonctionnements, dont l'origine n'avait jusqu'à présent pas pu être décelée, pouvaient même aller jusqu'à imposer une désactivation du mode de repli, et donc obliger le praticien à choisir entre un fonc- tionnement du type "triple chambre sans repli" ou bien du type "double chambre avec repli", donc sans pouvoir combiner, avec toutes les garanties de sécurité nécessaires, fonctionnement triple chambre et mode de repli. L'un des buts de l'invention est de proposer un procédé perfection- né de commande d'un stimulateur cardiaque "triple chambre" permet- tant d'activer un mode de repli en éliminant tout risque de dysfonction- nement, donc de bénéficier à la fois des avantages de la stimulation triple chambre et de la possibilité d'un fonctionnement en repli en cas de rythme auriculaire excessif, notamment en cas de crise de tachy- cardie auriculaire. L'invention est essentiellement basée sur la découverte de la cause probable des dysfonctionnements associés aux stimulateurs triple chambre opérant en mode de repli qui, comme on l'expliquera plus en détail par la suite, sont très vraisemblablement la conséquence d'une confusion intervenant, dans certaines situations, sur l'origine des signaux auriculaires recueillis par les circuits de détection auriculaire du stimulateur. En effet, le stimulateur reçoit sur une seule et même entrée deux signaux différents et successifs correspondant, le premier, au front de dépolarisation issu de l'oreillette droite et, le second, à ce même front de dépolarisation capté par la sonde placée sur l'oreillette gauche, donc avec un retard correspondant au temps de propagation inter-auriculaire. Dans certaines situations, notamment si le temps de propagation inter-auriculaire est important, ces deux signaux peuvent se présenter sous la forme de doublets, donc de deux signaux distincts. Le circuit de détection auriculaire du stimulateur peut, dans certains cas, interpréter - à tort - ce doublet comme une succession de deux ondes de dépolarisation auriculaire successives et, compte tenu de leur succession rapide, croire à un rythme auriculaire très rapide et main- tenir en conséquence le stimulateur en mode de repli, alors même que le rythme auriculaire réel serait descendu en-deçà de la limite maxi- male devant permettre d'entamer la resynchronisation progressive. L'objet du procédé de l'invention est de procéder à une discrimina- tion appropriée permettant d'éviter de confondre un doublet provenant d'un seul et même front d'onde de dépolarisation auriculaire avec des signaux auriculaires consécutifs, et d'éviter ainsi la persistance du mode de repli, dysfonctionnement spécifique de la stimulation triple chambre dont l'origine était jusqu'à présent inconnue. 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 ventri- culaire reliée à un circuit de détection/stimulation ventriculaire du sti- mulateur, ce stimulateur comportant en outre un mode de désynchro- nisation de la stimulation ventriculaire lorsque le rythme auriculaire est trop rapide puis de resynchronisation progressive en cas de retour du rythme auriculaire à un rythme moins rapide. Selon l'invention, il est caractérisé par les étapes consistant à: re- cevoir en entrée du circuit auriculaire une succession de signaux; à chaque détection d'un signal, masquer un délai de propagation inter- auriculaire; mesurer l'intervalle de temps ainsi masqué séparant deux signaux successifs; comparer cet intervalle de temps masqué à une va- leur de consigne prédéterminée; et déclencher le mode de resynchroni- sation progressive lorsque l'intervalle de temps masqué ainsi mesuré redevient supérieur à la valeur de consigne. Dans une première forme de réalisation, l'étape de masquage du délai de propagation inter-auriculaire est mise en oeuvre par déclen- chement d'une période réfractaire spécifique. Dans une seconde forme de réalisation, l'étape de masquage du délai de propagation inter-auriculaire est mise en oeuvre par commuta- tion de la détection des signaux auriculaires d'un mode bipolaire à un mode monopolaire, et il est en outre prévu, après l'étape de déclenche- ment du mode de resynchronisation progressive, une étape de commu- tation inverse de la détection des signaux auriculaires d'un mode monopolaire à un mode bipolaire. 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 1' sonde correspondante ou, de façon imposée, en l'absence de recueil d'un signal après écoulement d'un laps de temps donnés. 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 yen- triculaire 10 associée au pic 11 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'espace- ment 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, le stimulateur comporte un mode de fonctionnement en "repli", susceptible de provoquer une désynchronisation de la stimu- lation ventriculaire, par exemple par allongement du délai auriculo- ventriculaire jusqu'à diminution du rythme de cette stimulation jusqu'à une fréquence de base supportable par l'individu (fréquence de base qui peut être prédéterminée par le stimulateur, ou bien asservie à un si- gnal issu d'un capteur physiologique). La resynchronisation intervient ultérieurement, et de façon progressive, lorsque la fréquence auricu- laire repasse au-dessous de la limite maximale de synchronisation. Ce mode de fonctionnement, dans ses diverses variantes qui ont pu être proposées, est en lui même bien connu, par exemple d'après le FR-A- 2 544 989 précité, et ne sera pas décrit plus en détail. Dans le cas particulier d'un stimulateur triple chambre, le signal recueilli par le circuit de détection auriculaire peut se présenter, com- me on l'a indiqué plus haut, sous la forme d'un doublet tel qu'illustré fi- gure 2b lorsque le couplage (c'est-à-dire le paramètre inverse du délai séparant les deux signaux du doublet) entre les deux composantes du doublet est faible (délai typique de l'ordre de 200 ms), ce qui signifie qu'une même onde de dépolarisation auriculaire peut être détectée deux fois. Ce faible couplage a pour conséquence que le stimulateur risque d'interpréter les deux détections successives 14, 15 non pas com- me le doublet associé à une même onde auriculaire, mais comme deux ondes auriculaires successives, et croire ainsi à une fréquence auricu- laire élevée (un intervalle de 200 ms correspondant en effet à un ryth- me de 300 min-t) et prolonger ainsi le mode de repli. Pour remédier à cette situation, selon une première forme de mise en oeuvre du procédé de l'invention, à chaque réception d'un signal de détection auriculaire, on déclenche une période réfractaire suffisam- ment longue (par exemple d'une durée de 200 ms) pour masquer le temps de propagation inter-auriculaire. Cette période réfractaire, illus- trée sur la figure 2c, est une période spécifique, qui peut être mise en oeuvre de manière en elle-même connue par programmation appropriée du microprocesseur du stimulateur ou bien par des circuits dédiés à compteur et bascules. De la sorte, si le front d'onde reçu qui a déclenché la période réfrac- taire est le front de dépolarisation auriculaire directement capté sur l'oreillette droite (c'est-à-dire une onde telle que celle illustrée en 14 sur la figure 2b), la période réfractaire spécifique sera suffisamment longue pour masquer l'onde 15 correspondant à la même dépolarisation mais captée sur l'oreillette gauche avec un retard correspondant au délai de propagation inter-auriculaire; on évite ainsi toute fausse interpréta- tion du doublet 14, 15 et donc tout maintien à tort de la désynchronisa- tion du mode de repli. La période réfractaire spécifique sera suffisamment courte pour ne pas masquer la réception de la prochaine onde de dépolarisation auriculaire; l'intervalle entre deux signaux auriculaires captés par le stimulateur correspondra alors en toute certitude au rythme auriculai- re réel et le programme du stimulateur pourra ainsi déterminer - à bon escient et de manière en elle-même classique - s'il y a lieu de maintenir le mode de repli ou, au contraire, de resynchroniser progres- sivement la stimulation ventriculaire sur le rythme auriculaire. En variante, selon une seconde forme de réalisation de l'invention, on masque la réception du doublet en commutant l'étage de détection auriculaire du mode bipolaire en mode unipolaire quand l'appareil est en mode de repli. De cette façon, l'une des électrodes auriculaires est reliée au boîtier du stimulateur et l'autre à une oreillette (par exemple la droite). Dans cette configuration, il ne peut plus y avoir réception d'un doublet, et on évite ainsi toute confusion entre les signaux. REVENDICATIONS 1. Un procédé de commande d'un stimulateur cardiaque auri- culaire double du type triple chambre, comportant une sonde auri- culaire droite et une sonde auriculaire gauche reliées ensemble à un seul et même circuit de détection/stimulation auriculaire du stimu- lateur, ainsi qu'une sonde ventriculaire reliée à un circuit de détection/ stimulation ventriculaire du stimulateur, ce stimulateur comportant en outre un mode de désynchronisation de la stimulation ventriculaire lorsque le rythme auriculaire est trop rapide puis de resynchronisation progressive en cas de retour du rythme auriculaire à un rythme moins rapide, caractérisé par les étapes consistant à a) recevoir en entrée du circuit auriculaire une succession de si- gnaux; b) à chaque détection d'un signal, masquer un délai de propagation inter-auriculaire; c) mesurer l'intervalle de temps ainsi masqué séparant deux signaux successifs; d) comparer cet intervalle de temps masqué à une valeur de consigne prédéterminée; et e) déclencher le mode de resynchronisation progressive lorsque l'in- tervalle de temps masqué ainsi mesuré redevient supérieur à la valeur de consigne. 2. Le procédé de la revendication 1, dans lequel l'étape (b) de mas- quage du délai de propagation inter-auriculaire est mise en oeuvre par déclenchement d'une période réfractaire spécifique. 3. Le procédé de la revendication 1, dans lequel l'étape (b) de mas- quage du délai de propagation inter-auriculaire est mise en oeuvre par commutation de la détection des signaux auriculaires d'un mode bipolaire à un mode monopolaire, et dans lequel il est en outre prévu, après l'étape (e) de déclenche- ment du mode de resynchronisation progressive, une étape (f) de com- mutation inverse de la détection des signaux auriculaires d'un mode monopolaire à un mode bipolaire.