Brevet FR2755019A1 — publié le 19980430

La présente invention concerne les dispositifs médicaux implanta- bles actifs (au sens de la directive 90/385/CEE du 20 juin 1990 du Con- seil des communautés européennes), et plus particulièrement la famille des appareils chargés de délivrer au coeur des impulsions électriques de haute énergie (c'est-à-dire dépassant notablement l'énergie fournie pour la simple stimulation) en vue de mettre fin à une tachyarythmie. Ces modes de thérapie incluent également un mode de stimulation pro- grammée à haute fréquence ou "ATP" (AntiTachycardic Pacing). Ces dispositifs sont communément appelés "défibrillateurs implan- tables" ou "appareils de cardioversion" (étant entendu que l'invention couvre aussi bien les défibrillateurs/cardioverteurs/stimulateurs im- plantables que les défibrillateurs/stimulateurs implantables). Ces dispositifs comprennent un générateur d'impulsions chargé de surveiller l'activité cardiaque et de générer des impulsions de stimula- tion ou de haute énergie quand le coeur présente une arythmie ventri- culaire susceptible d'être traitée (quand cette énergie est comprise en- tre 0,1 et 10 J environ, on désigne cette thérapie sous le nom de "car- dioversion" et le choc électrique est appelé "choc de cardioversion". Quand cette énergie est supérieure à 10 J environ, le choc électrique est alors appelé "choc de défibrillation"). Ce choc doit être délivré lorsque l'on détecte une tachycardie ven- triculaire (TV), mais à condition qu'il s'agisse bien d'une véritable TV, et non d'une tachycardie supra-ventriculaire (TSV); en effet, dans ce dernier cas, la tachycardie est d'origine auriculaire et le choc qui serait délivré serait sans effet puisque l'électrode de défibrillation ou, le cas échéant, de stimulation, ne se trouve pas dans cette région. La tachyarythmie correspond à un rythme cardiaque rapide anor- mal et recouvre la fibrillation ventriculaire (FV), la tachycardie ventri- culaire (TV), la tachycardie sinusale (TS) et la tachycardie supra-ven- triculaire (TSV). La tachycardie supra-ventriculaire recouvre la tachy- cardie auriculaire, le flutter auriculaire et la fibrillation auriculaire. Le diagnostic des tachycardies est opéré, de manière en elle-même connue (voir notamment le EP-A-0 626 182 au nom de ELA Médical), à partir de critères tels que la fréquence ventriculaire, la stabilité des in- tervalles ventriculaires (intervalles RR), l'analyse de l'association auri- culo-ventriculaire (révélée par la stabilité de l'intervalle PR) et le mode de démarrage des tachycardies (présence d'une accélération brusque et cavité d'origine, ventriculaire ou auriculaire). Plus précisément, l'appareil décrit dans le brevet précité définit qu'il y a stabilité des intervalles RR lorsque le pic d'autocorrélation, di- visé par le total d'autocorrélation, excède un rapport déterminé (le pic d'autocorrélation est le nombre maximal d'intervalles récents dans le ventricule qui satisfont à un critère de stabilité prédéterminé). Il définit qu'il y a stabilité de conduction lorsque la valeur du pic d'intercorrélation, divisée soit par la valeur du pic d'autocorrélation, soit, en variante, par le total d'intercorrélation, excède un rapport dé- terminé (le pic d'intercorrélation est le nombre maximal d'intervalles de conduction en provenance de l'oreillette qui satisfont un critère de stabilité prédéterminé). En d'autres termes, dans le premier cas précité on compare la stabilité de la conduction entre les deux chambres à celles des intervalles dans le ventricule, tandis que dans le second cas on exprime la stabilité de la conduction entre les deux chambres en fonction de la totalité des conductions présumées. Lorsqu'il n'y a pas de stabilité dans le ventricule (intervalles RR instables), cela signifie que la tachyarythmie n'est probablement pas susceptible d'être interrompue par une thérapie appliquée au ventri- cule, et le procédé définit qu'elle n'est pas susceptible d'être interrom- pue dans cette chambre. Inversement, lorsqu'il y a stabilité dans le ventricule (intervalles RR stables), mais pas de stabilité de conduction (absence d'association auriculo-ventriculaire), cela signifie que la tachyarythmie a probable- ment son origine dans le ventricule, et le procédé définit qu'elle est sus- ceptible d'être interrompue par une thérapie appliquée dans cette chambre. Toujours lorsqu'il y a stabilité dans le ventricule (RR stables), mais qu'il y a également stabilité de conduction (association auriculo-ventri- culaire avérée), le procédé en question détermine si la conduction en provenance de la seconde chambre est en 1:1 ou n:l, en comparant le pic d'intercorrélation au total d'intercorrélation. Dans le cas d'une asso- ciation 1:1 on considère un autre critère, à savoir la présence ou non d'une accélération (accélération brusque) prenant naissance avec une dissociation, pour déterminer si la tachyarythmie est susceptible ou non d'être interrompue par stimulation et/ou par choc électrique. En revanche, dans le cas d'une association en n:l, on conclut que la tachyarythmie n'est en aucune façon susceptible d'être interrompue par stimulation du ventricule, ceci parce qu'elle a son origine dans l'oreillette. On observe cependant dans certains cas cliniques des défaillances de l'algorithme de classification. La demande française 96 07533 décrit à cet égard un perfectionne- ment qui permet de détecter la présence de cycles longs afin d'assurer une discrimination supplémentaire entre TV et TSV, notamment en présence d'une FA conduite et installée présentant des intervalles RR réguliers pendant une durée suffisante pour conduire à un faux diag- nostic de TV (rythme régulier, dissocié entre oreillette et ventricule) mais l'observation clinique révèle que, dans certains cas de tachyaryth- mies nécessitant réellement une thérapie, cette thérapie n'a pas été appliquée, ou l'a été trop tardivement. On va expliquer ces cas particuliers en référence aux figures 1 à 3, qui représentent l'évolution de la valeur de l'intervalle RR (un interval- le court correspondant à un rythme ventriculaire élevé) au cours d'une succession de cycles. Dans le cas illustré figure 1, les intervalles RR deviennent rapide- ment très stables, avec une différence typique de 63 ms entre la valeur minimale et la valeur maximale sur les dix-sept cycles précédant la thérapie, appliquée au cycle n0 95: l'algorithme a en effet interprété cette situation comme correspondant à une stabilité des intervalles RR avec absence d'association, conduisant à un diagnostic de TV, normale- ment susceptible d'une thérapie. Néanmoins, la présence de cycles longs, en 10, indique de façon claire au clinicien qu'il ne s'agit pas d'une TV, mais d'une TSV non re- devable d'un choc. On voit ainsi que, dans cet exemple, l'appareil a produit un faux diagnostic positif (indication d'une TV alors qu'il s'agissait d'une TSV). Dans le cas des figures 2 et 3, inversement, une variation progres- sive de RR (en 20 sur la figure 2), ou une instabilité de RR sur des cycles très courts (en 30 sur la figure 3), a été interprétée par l'appareil comme une instabilité du rythme RR, concluant ainsi - à tort qu'il n'y avait pas lieu d'appliquer une thérapie (dans ces exemples, le critè- re pour diagnostiquer et traiter une TV était la détection d'au moins six cycles dans le pic d'autocorrélation (définissant la stabilité des inter- valles RR), ceci durant huit cycles au moins en continu - alors que, dans le cas des figures 2 et 3, la durée de persistance de la stabilité n'avait pas dépassée cinq et six cycles, respectivement. Dans ces deux autres exemples, on a donc abouti à un faux dia- gnostic négatif, c'est-à-dire que l'on a cru à une TSV alors qu'il s'agis- sait d'une TV. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités, en proposant de perfectionner les appareils existant afin d'éliminer tout risque de faux diagnostic de TV (faux positif ou faux négatif) dans certaines situations atypiques, c'est-à-dire d'accroître la spécificité et la fiabilité de l'analyse des tachyarythmies. Le dispositif médical de l'invention est un défibrillateur ou cardio- verteur d'un type en lui-même connu, tel que décrit par exemple dans le EP-A-0 626 182 précité, c'est-à-dire qui comprend: des moyens de délivrance d'une thérapie de défibrillation et/ou de cardioversion et/ou de stimulation antitachycardique ventriculaire et/ou auriculaire; des moyens de recueil de l'activité ventriculaire et auriculaire; des moyens pour suspecter et confirmer la présence d'épisodes de tachycardie dans l'activité ainsi recueillie, ces moyens comprenant des moyens pour ana- lyser la stabilité des intervalles RR et la stabilité des intervalles PR as- sociés; des moyens classificateurs, propres à discriminer les tachycar- dies ainsi détectées entre tachycardies ventriculaires et tachycardies supra-ventriculaires; et des moyens pour, sélectivement, (i) comman- der les moyens de délivrance de la thérapie en présence de tachycardies ventriculaires ou (ii) inhiber ces mêmes moyens en présence de tachy- cardies supra-ventriculaires ou déclencher une thérapie auriculaire. Selon l'invention, les moyens discriminateurs comprennent des moyens propres à déterminer la présence ou l'absence d'une accéléra- tion brusque du rythme des intervalles RR, et pour déterminer le cas échéant l'origine ventriculaire ou atriale d'une telle accélération, ces moyens opérant dans le cas de la détection d'intervalles RR instables. De préférence, les moyens propres à déterminer la présence ou l'absence d'une accélération brusque opèrent dans le cas de la détection d'intervalles RR instables avec absence d'intervalles RR longs détectés dans la période d'analyse. Très avantageusement, les moyens classificateurs comprennent en outre des moyens propres à déterminer la présence ou l'absence d'inter- valles RR longs dans une période d'analyse donnée, en cas de détection d'intervalles RR stables avec intervalles PR instables. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de mise en oeuvre. Les figures 1 à 3, précitées, sont des chronogrammes décrivant des relevés cliniques de variations du rythme RR au cours d'un certain nombre de cycles ayant entraîné des faux diagnostics positifs ou néga- tifs. La figure 4 est un arbre de décision expliquant la manière dont sont opérées la discrimination et la classification des tachyarythmies selon l'invention. Sur la figure 4, on a représenté de façon schématique l'arbre de décision de l'algorithme de détection et de classification des tachy- arythmies d'un défibrillateur tel que le modèle Defender 9001 de ELA Médical, algorithme que l'on a perfectionné selon les enseignements de la présente invention. Plus précisément, la partie de l'arbre de décision enfermée dans un cadre en tiretés correspond au perfectionnement de l'invention, tandis que le reste de l'arbre de décision correspond aux éléments de l'algo- rithme déjà connus et décrits notamment par le EP-A-0 626 182 préci- té, auquel on pourra se reporter pour de plus amples détails. La première étape de l'analyse (test 100) consiste à déterminer si on a ou non une stabilité du rythme RR. Si tel est le cas, on procède ensuite à l'examen (étape 110) de la présence ou non d'une association auriculo-ventriculaire. Dans l'affirmative, on examine alors (test 120) s'il s'agit d'une asso- ciation en 1:1 ou en n:l. Dans ce dernier cas, on considère qu'il y a TSV, on inhibe toute action sur le ventricule et on déclenche éventuellement une action sur l'oreillette. Dans le cas d'une association 1:1, on recherche (test 130) s'il y a eu ou non accélération brusque du rythme sinusal. Le critère d'analyse de l'accélération du rythme ventriculaire et la détermination de l'origine de cette accélération sont décrits dans les EP-A-0 626 182 précité. S'il y a eu peu ou pas d'accélération, on considère que l'on est en présence d'une tachycardie sinusale, vraisemblablement d'origine phy- siologique, et l'on inhibe toute action sur le ventricule. Si, en revanche, on a détecté une accélération brusque des interval- les RR, on recherche (test 140) l'origine de cette accélération: ventricu- laire (il s'agit alors d'une TV et on autorise une action sur le ventricule) ou auriculaire (il s'agit d'une TSV, on inhibe toute action sur le ventri- cule et on déclenche éventuellement une action sur l'oreillette). La partie de l'arbre de décision que l'on vient de décrire est mise en oeuvre par l'algorithme de l'art antérieur. Dans le cas o, au test 100, on détectait un rythme RR instable, l'algorithme de l'art antérieur considérait systématiquement qu'il y avait TSV et inhibait toute action sur le ventricule. Il en était de même dans le cas o, au test 110, on détectait une absence d'association en présence d'intervalles RR stables. Comme on l'a expliqué au début de la présente description, ceci pouvait conduire à des faux diagnostics dans certaines situations clini- ques atypiques. Pour y remédier, l'invention propose, dans l'un et l'autre de ces cas, d'examiner la présence éventuelle de cycles RR longs afin d'améliorer la classification des tachyarythmies. Ainsi, dans le cas o, au test 110, on avait détecté une absence d'association, on procède à une discrimination supplémentaire (test 150), pour détecter la présence ou l'absence de cycles longs. Le critère "présence d'un cycle long" est défini comme étant vérifié si l'on détecte au moins un cycle dont la durée de l'intervalle RR est su- périeure à une valeur prédéfinie. Il peut s'agir notamment d'une durée que l'on peut exprimer sous la forme RRmax + StabRR, RRmax étant la limite supérieure du pic d'autocorrélation (définissant la stabilité des intervalles RR), et StabRR étant une valeur paramétrée définissant un intervalle de garde entre cette limite supérieure et la plage de détection des intervalles considérés comme longs. S'il y a présence de cycle long, on considère qu'il y a TSV, on inhibe toute action sur le ventricule et on déclenche éventuellement une ac- tion sur l'oreillette. Ainsi, dans l'exemple de la figure 1, on interdit l'application d'une thérapie après la survenue des cycles longs 10, évitant ainsi un faux positif. Inversement, si l'on ne détecte pas de cycle long, on considère qu'il y a TV et l'on autorise une action sur le ventricule. Si, au test 100, on détecte une instabilité du rythme RR, on procède à une discrimination supplémentaire (test 160) pour rechercher, comme on l'avait fait au test 150, la présence ou l'absence d'un cycle long. La présence de cycle long révèle une fibrillation auriculaire (FA), c'est-à-dire une fréquence anormalement élevée du rythme auriculaire conduit au ventricule. Il s'agit d'une forme particulière de TSV, qui im- plique d'inhiber toute action sur le ventricule, puisque celle-ci serait sans effet, ou pourrait même être néfaste au patient. Dans le cas o, en revanche, l'on ne détecte pas de cycle long, on recherche (test 170) s'il y a eu ou non accélération brusque du rythme RR, de la même façon qu'au test 130. L'absence d'accélération brusque révèle qu'il s'agit d'une TSV, et l'on doit donc inhiber toute action sur le ventricule. En présence d'une accélération brusque, on recherche son origine (test 180, opéré de la même manière que le test 140). Si l'accélération provient de l'oreillette, il s'agit d'une TSV et on doit inhiber toute action sur le ventricule. En revanche, si cette accélération trouve son origine dans le ven- tricule, il s'agit bien d'une TV, et l'on doit permettre une action sur le ventricule. On remédie ainsi aux faux négatifs des exemples des figures 2 et 3, en permettant la délivrance d'une thérapie malgré l'instabilité du rythme RR en 20 et 30 respectivement. Dans une variante simplifiée de l'invention, on peut omettre le test référencé 160, c'est-à-dire que, en cas d'intervalles RR instables avérés, on procède directement au test d'accélération (test 170), sans recher- cher si, dans ce cas, il y a ou non présence d'un cycle long. REVENDICATIONS 1. Dispositif médical actif du type défibrillateur/cardioverteur im- plantable, comprenant: - des moyens de délivrance d'une thérapie de défibrillation et/ou de cardioversion et/ou de stimulation antitachycardique ventriculaire et/ou auriculaire, - des moyens de recueil de l'activité ventriculaire et auriculaire, - des moyens pour suspecter et confirmer la présence d'épisodes de tachycardie dans l'activité ainsi recueillie, ces moyens comprenant des moyens pour analyser la stabilité des intervalles RR et la stabilité des intervalles PR associés, - des moyens classificateurs (110-140), propres à discriminer les ta- chycardies ainsi détectées entre tachycardies ventriculaires et ta- chycardies supra-ventriculaires, et - des moyens pour, sélectivement, (i) commander les moyens de déli- vrance de la thérapie en présence de tachycardies ventriculaires ou (ii) inhiber ces mêmes moyens en présence de tachycardies supra- ventriculaires ou déclencher une thérapie auriculaire, dispositif caractérisé en ce que les moyens classificateurs comprennent en outre des moyens (170) propres à déterminer la présence ou l'ab- sence d'une accélération brusque du rythme des intervalles RR, et pour déterminer le cas échéant l'origine ventriculaire ou atriale d'une telle accélération, ces moyens opérant dans le cas de la détection d'interval- les RR instables. 2. Le dispositif médical de la revendication 1, dans lequel les moyens (160, 170) propres à déterminer la présence ou l'absence d'une accélération brusque opèrent dans le cas de la détection d'intervalles RR instables avec absence d'intervalles RR longs détectés dans la pé- riode d'analyse. 3. Le dispositif médical de la revendication 1, dans lequel les moyens classificateurs comprennent en outre des moyens (150) propres à déterminer la présence ou l'absence d'intervalles RR longs dans une période d'analyse donnée, en cas de détection d'intervalles RR stables avec intervalles PR instables.