Brevet FR2796292A1 — publié le 20010119

L'invention concerne les "dispositifs médicaux implantables actifs" tels que définis par la directive 90/385/CEE du 20 juin 1990 du Conseil des communautés européennes, plus précisément les dispositifs stimulateurs cardiaques, défibrillateurs et/ou cardioverteurs permettant de délivrer au coeur des impulsions électriques de faible énergie pour le traitement des troubles du rythme cardiaque. Elle concerne plus particulièrement les conséquences que peuvent avoir les extrasystoles sur le fonctionnement de ces dispositifs. Les extrasystoles peuvent être ventriculaires (ESV) ou auriculaires (ESA). Les ESV peuvent être de deux types: une ESV du premier type corres- pond à une détection ou stimulation ventriculaire non précédée d'un évé- nement auriculaire (détection ou stimulation délivrée par le dispositif dans l'oreillette) dans un intervalle de temps considéré comme physiologique, par exemple compris entre 31 et 300 ms; une ESV du second type cor- respond à une détection ventriculaire précédée d'un événement auricu- laire dans un intervalle de temps compris entre 31 et 300 ms, dans le cas o le délai auriculo-ventriculaire du cycle examiné est inférieur de plus de 31 ms au délai auriculo-ventriculaire du cycle cardiaque précédent (le cycle cardiaque étant défini comme l'intervalle de temps entre deux évé- nements de même nature dans la même cavité). Une ESA correspond à une onde ou un événement P (le recueil d'une ac- tivité spontanée ayant son origine dans l'oreillette) suivant l'onde P du précédent événement auriculaire, avec un intervalle inférieur à une frac- tion de l'intervalle moyen de la fréquence auriculaire, calculée sur huit cycles cardiaques ne comprenant pas d'extrasystole. En pratique, tous les patients présentent à l'état basai un certain nombre d'ESV ou ESA isolées, sans conséquence. Mais quand ces extrasystoles deviennent trop fréquentes (typiquement, plus de dix ESV ou ESA par minute), ce phénomène peut altérer le rem- plissage des cavités, et donc la fonction hémodynamique du coeur, et/ou favoriser l'apparition de troubles du rythme. La fréquence d'apparition de ces ESA ou ESV est déterminée par un pa- ramètre appelé "taux d'extrasystolie", d'autant plus élevé que la fréquence d'apparition des ESA ou ESV est importante. Pour certains patients, l'apparition d'une extrasystolie importante peut être liée à un niveau de la fréquence cardiaque soit trop bas (on parle alors d"'extrasystolie brady-dépendante"), soit trop élevé ("extrasystolie tachy-dépendante"). Le point de départ de l'invention réside dans la constatation du fait que, lorsque la fréquence de stimulation est déterminée par le dispositif en fonction de l'activité du patient, I'apparition d'extrasystoles bradydépen- dantes ou tachy-dépendantes peut donner lieu à un phénomène indésira- ble d'oscillation et d'instabilité de l'algorithme d'asservissement de la fré- quence de stimulation. Ce phénomène apparaît notamment dans les dispositifs pourvus d'un as- servissement de type "algorithme de fréquence de base de repos" tel que décrit par exemple dans le EP-A-0 672 433 (ELA Médical). Cet algorithme permet d'adapter la fréquence de base de stimulation à l'activité du pa- tient, et en particulier de la baisser en cas de repos prolongé jusqu'à une fréquence minimale, appelée "fréquence de sommeil". Lorsque le patient est sujet à des extrasystoles brady-dépendantes, on peut observer le phénomène de va-et-vient suivant: - en période de repos prolongé, la fréquence du patient est abaissée jusqu'à la fréquence de sommeil; - cette fréquence basse déclenche des extrasystoles; lI'algorithme, qui possède une sécurité, diagnostique la présence d'une extrasystolie trop importante et remonte alors la fréquence, ce qui permet de quitter la zone favorisant l'extrasystolie; - mais, dans la mesure o le dispositif détecte toujours un repos prolongé, la fréquence est à nouveau abaissée, faisant par là- même revenir l'extrasystolie. Un phénomène de va-et-vient semblable apparaît dans les phases d'ef- fort, avec les dispositifs pourvus d'un asservissement à l'effort de la fré- quence de stimulation. Dans ces dispositifs, I'algorithme d'asservissement permet d'adapter la fréquence de stimulation à l'activité du patient, et en particulier de l'aug- menter en cas d'effort. Si le patient présente une extrasystolie tachy- dépendante, cette accélération peut être un facteur favorisant l'apparition d'extrasystoles indésirables, ce qui va déclencher une sécurité et le retour à une fréquence plus basse, puis une nouvelle augmentation de la fré- quence, et ainsi de suite. Le but de l'invention est de proposer un dispositif permettant de détecter l'apparition de ces phénomènes indésirables et placer le dispositif dans un état empêchant qu'ils ne persistent. Plus précisément, le dispositif de l'invention, qui est du type général décrit par exemple par le EP-A-0 672 433, comprend: des moyens d'analyse d'activité, aptes à évaluer le niveau d'activité du patient porteur du dispo- sitif et à discriminer entre des phases de repos, d'activité normale et d'ef- fort; des moyens de stimulation d'au moins une cavité cardiaque, aptes à délivrer au coeur des impulsions électriques à une fréquence de base déterminée par le dispositif; et des moyens aptes à ajuster ladite fré- quence de base en fonction du niveau d'activité déterminé par les moyens d'analyse d'activité, cette fréquence de base pouvant être abaissée jus- qu'à un niveau minimal donné pendant une phase de repos. Pour détecter les extrasystolies brady-dépendantes et en pallier les con- séquences, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de détection de la survenue d'extrasystoles et d'évaluation d'un taux d'extrasystolie correspondant; et des moyens aptes à relever le ni- veau minimal de la fréquence de base lorsque le taux d'extrasystolie dé- passe un seuil prédéterminé pendant ladite phase de repos. Avantageusement, le relèvement du niveau minimal de la fréquence de base est maintenu au moins pendant toute la durée de ladite phase de repos, et n'est de préférence pas rétabli à sa valeur antérieure avant dé- tection d'une phase d'effort survenant après ladite phase de repos. L'invention est également applicable, mutatis mutandis, à la détection des extrasystolies tachy-dépendantes et au traitement de leurs effets. Pour ce faire, le dispositif de l'invention est alors caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de détection de la survenue d'extrasystoles et d'évaluation d'un taux d'extrasystolie correspondant; et des moyens ap- tes à abaisser le niveau maximal de la fréquence asservie lorsque le taux d'extrasystolie dépasse un seuil prédéterminé pendant ladite phase d'ef- fort. Avantageusement, I'abaissement du niveau maximal de la fréquence as- servie est maintenu au moins pendant toute la durée de ladite phase d'effort, et n'est de préférence pas rétabli à sa valeur antérieure avant détection d'une phase de repos survenant après ladite phase d'effort. On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexes. La figure 1 illustre la manière dont l'invention permet de diagnostiquer et de traiter une extrasystolie brady-dépendante. La figure 2 illustre la manière dont l'invention permet de diagnostiquer et de traiter une extrasystolie tachy-dépendante De manière en elle-même connue, le dispositif surveille les événements survenant dans la cavité auriculaire ou ventriculaire du coeur et détecte l'apparition d'extrasystoles (ESA ou ESV) dans l'une ou l'autre de ces ca- vités. Le EP-A-0 755 696 (ELA Médical) décrit par exemple la manière de détecter de telles extrasystoles. Le dispositif détermine également un taux d'extrasystolie en cas de sur- venue d'extrasystoles successives, ce taux étant par exemple défini com- me le rapport, sur une durée donnée, entre le nombre d'extrasystoles dé- tectées et le nombre de cycles cardiaques. Le dispositif considérera qu'il y a présence effective d'une extrasystolie brady-dépendante (ou tachy-dépendante) lorsque le taux d'extrasystolie dépasse un seuil donné, typiquement plus de cinq extrasystoles sur 32 cycles cardiaques successifs. En variante, il est également possible de compter le nombre d'extrasystoles sur une période de temps donnée et de diagnostiquer l'extrasystolie lorsque le compteur atteint une valeur pré- déterminée. L'invention propose, essentiellement, de corréler le taux d'extrasystolie évalué par le dispositif à la fréquence de stimulation lorsque celle-ci varie en fonction de l'activité du patient. On va tout d'abord décrire, en référence à la figure 1, la manière dont sont traitées les extrasystolies brady-dépendantes. Si l'on se réfère à la figure 1, la phase I correspond à une phase de repos prolongé du patient, typiquement une période de sommeil, diurne ou nocturne. Une telle période de repos prolongé peut être par exemple diagnostiquée de façon automatique à partir du signal délivré par un capteur de suivi du rythme respiratoire du patient et/ou par un autre type de capteur, par exemple un capteur d'activité tel qu'un accéléromètre intégré au boîtier du dispositif ("capteur G"). On pourra se référer par exemple au EP-A-0 719 568 (Ela Médical) qui décrit un procédé de détermination d'un "critère d'activité de capteur" permettant d'opérer une distinction entre des phases de repos (nocturne ou diurne) du porteur de l'appareil et d'autres phases d'activité, notam- ment à partir d'un capteur de ventilation-minute, ou encore aux EP-A- 0 750 920 (Ela Médical) et EP-A-0 770 407 (Ela Médical), qui décrivent des dispositifs médicaux utilisant les informations combinées d'un capteur physiologique et d'un capteur physique, notamment d'un capteur de ven- tilation-minute et d'un accéléromètre, pour déterminer un état d'activité ou de repos du patient. Sur la figure 1, la phase I correspond à une période de repos ainsi déter- minée par le dispositif. On peut noter qu'au fur et à mesure que ce repos se prolonge, la fréquence de base Fb est abaissée progressivement, de- puis la valeur Fb = 70 cpm (par exemple) en tendant vers une valeur mi- nimale programmée ou fréquence de sommeil Fs = 50 cpm (par exemple), qui constitue le minimum que peut atteindre la fréquence de base Fb. Cet abaissement progressif est opéré par exemple de la manière décrite dans le EP-A-0 672 433 précité. Pendant ce temps, le dispositif continue à évaluer le taux d'extrasystolie. À l'instant D, correspondant à un diagnostic d'extrasystolie brady-dépen- dante avérée, le dispositif modifie la valeur de la fréquence minimale Fs à une valeur correspondant à un pas de fréquence juste supérieur à celui auquel les extrasystoles sont survenues, par exemple en remontant Fs à cpm (au lieu de 50 cpm) si les extrasystoles sont survenues à 55 cpm et que le pas est de 5 cpm. De la sorte, la fréquence de base Fb ne pour- ra plus atteindre la fréquence génératrice d'extrasystoles. Lorsque la phase I de repos prolongé s'achève et que le patient reprend une activité normale (phase 11), la fréquence de base remonte normale- ment à sa valeur programmée, Fb = 70 cpm dans cet exemple. Quant à la fréquence de sommeil Fs, maintenue à la nouvelle valeur (Fs = cpm dans cet exemple), elle sera repositionnée à sa valeur antérieu- rement programmée (Fs = 50 cpm dans cet exemple) sur le prochain ef- fort détecté par le dispositif (phase III). En effet, le phénomène d'extrasystolie brady-dépendante est variable pour un même patient selon les circonstances (selon, par exemple que le repos correspond à une sieste ou à un sommeil nocturne), ou d'un jour ou d'une semaine à l'autre. L'ajustement de la fréquence de sommeil empê- chant l'apparition d'extrasystoles brady-dépendantes ne sera donc pas nécessairement le même la prochaine fois qu'apparaîtra le phénomène. L'invention est applicable de la même façon, mutatis mutandis, au traite- ment des extrasystoles tachy-dépendantes, illustré en référence à la fi- gure 2. De façon en elle-même connue, I'algorithme d'asservissement permet d'adapter la fréquence de stimulation (fréquence asservie Fa) à l'activité du patient, en particulier de l'augmenter en cas d'effort. Cette fréquence est plafonnée à une valeur Fam,, paramétrée par le prati- cien au moment de l'implantation. En cas d'effort (phase IV), la fréquence asservie Fa augmente progressivement, sans pouvoir dépasser Fame-. Dans le cas d'un patient présentant une extrasystolie tachy-dépendante diagnostiquée à l'instant D, le dispositif va abaisser la fréquence maxi- male d'asservissement Famr, au pas de fréquence juste inférieur à la va- leur à laquelle sont survenues les extrasystoles. Lorsque l'effort cesse et que le patient revient à une condition d'activité normale (phase V), la fréquence asservie Fa diminue corrélativement. Quant à la fréquence maximale d'asservissement Famax, une fois celle-ci abaissée, elle est maintenue à la nouvelle valeur pendant toute la durée de l'effort et n'est repositionnée à sa valeur initialement programmée que lorsqu'une phase de repos (phase VIl) est détectée. En effet, comme dans le cas des extrasystolies brady-dépendantes, les extrasystolies tachy-dé- pendantes ne sont pas un phénomène systématique et répétitif, mais qui peut varier pour un même patient en fonction des conditions ou des pé- riodes considérées. REVENDICATIONS 1. Un dispositif médical actif implantable, notamment un stimulateur car- diaque, défibrillateur ou cardioverteur, comprenant: - des moyens d'analyse d'activité, aptes à évaluer le niveau d'activité du patient porteur du dispositif et à discriminer entre des phases de repos (I), d'activité normale (Il) et d'effort (111); - des moyens de stimulation d'au moins une cavité cardiaque, aptes à délivrer au coeur des impulsions électriques à une fréquence de base déterminée par le dispositif; et - des moyens aptes à ajuster ladite fréquence de base en fonction du niveau d'activité déterminé par les moyens- d'analyse d'activité, cette fréquence de base (Fb) pouvant être abaissée jusqu'à un ni- veau minimal donné (Fs) pendant une phase de repos (I); dispositif caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de détection de la survenue d'extrasystoles et d'éva- luation d'un taux d'extrasystolie correspondant; et - des moyens aptes à relever le niveau minimal de la fréquence de base lorsque le taux d'extrasystolie dépasse un seuil prédéterminé pendant ladite phase de repos. 2. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel les moyens aptes à rele- ver le niveau minimal de la fréquence de base sont des moyens aptes à maintenir le relèvement du niveau minimal de la fréquence de base au moins pendant toute la durée de ladite phase de repos (I). 3. Le dispositif de la revendication 2, dans lequel les moyens aptes à rele- ver le niveau minimal de la fréquence de base sont des moyens aptes à ne pas rétablir le niveau minimal de la fréquence de base à sa valeur an- térieure avant détection d'une phase d'effort (111) survenant après ladite phase de repos (I). 4. Un dispositif médical actif implantable, notamment un stimulateur car- diaque, défibrillateur ou cardioverteur, comprenant: - des moyens d'analyse d'activité, aptes à évaluer le niveau d'activité du patient porteur du dispositif et à discriminer entre des phases de repos (Vl), d'activité normale (V) et d'effort (IV); - des moyens de stimulation d'au moins une cavité cardiaque, aptes à délivrer au coeur des impulsions électriques à une fréquence as- servie déterminée par le dispositif; et - des moyens aptes à ajuster ladite fréquence asservie (Fa) en fonc- tion du niveau d'activité déterminé par les moyens d'analyse d'acti- vité, cette fréquence asservie pouvant être accrue jusqu'à un ni- veau maximal donné (Famax) pendant une phase d'effort (IV); dispositif caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de détection de la survenue d'extrasystoles et d'éva- luation d'un taux d'extrasystolie correspondant; et - des moyens aptes à abaisser le niveau maximal de la fréquence asservie lorsque le taux d'extrasystolie dépasse un seuil prédéter- miné pendant ladite phase d'effort. 5. Le dispositif de la revendication 4, dans lequel les moyens aptes à abaisser le niveau maximal de la fréquence asservie sont des moyens aptes à maintenir l'abaissement du niveau maximal de la fréquence as- servie au moins pendant toute la durée de ladite phase d'effort (IV). 6. Le dispositif de la revendication 5, dans lequel les moyens aptes à abaisser le niveau maximal de la fréquence asservie sont des moyens aptes à ne pas rétablir le niveau maximal de la fréquence asservie à sa valeur antérieure avant détection d'une phase de repos (VI) survenant après ladite phase d'effort (IV).