Seuil de Stimulation

comme indiqué précédemment, le myocarde peut être excité par des stimuli électriques externes qui conduisent les cellules au seuil. Le seuil de Stimulation est la quantité minimale d’énergie nécessaire pour atteindre le seuil et évoquer un potentiel d’action. L’intensité du stimulus électrique est décrite par son amplitude (mesurée en volts) et sa durée (mesurée en millisecondes)., L’amplitude et la durée de l’impulsion doivent être optimisées pour assurer la dépolarisation tout en minimisant la consommation de la batterie. Les Amplitudes sont normalement inférieures à 1,5 V et la durée de l’impulsion (largeur) est généralement fixée à 0,5 ms.

la relation entre le courant (I), la tension (V) et la résistance (R) est décrite par la loi D’Ohm:

V = I • r

Les stimulateurs cardiaques génèrent une tension constante (V)., Le courant délivré par le générateur d’impulsions peut être calculé comme suit:

I = V/R

étant donné que la tension (V) est constante et que l’épuisement de la batterie doit être minimisé, la plupart des stimulateurs cardiaques utilisent des pointes de plomb à haute résistance (400 à 1200 Ω). Plus la résistance de la pointe de plomb est élevée, plus le courant utilisé est petit.

paramètres du logiciel

le logiciel pacemaker comprend des algorithmes et des paramètres préprogrammés, qui peuvent être adaptés aux besoins du patient. La programmation se fait via un périphérique externe qui communique sans fil avec le stimulateur cardiaque., Une large gamme de paramètres peut être ajustée. Ces paramètres comprennent la fréquence de base du stimulateur cardiaque (la fréquence cardiaque la plus basse autorisée, qui déclenche le stimulateur cardiaque), le comportement du stimulateur cardiaque à basse et haute fréquence cardiaque, le comportement du stimulateur cardiaque en présence et en absence d’activité cardiaque intrinsèque, les stimulateurs cardiaques modernes sont emballés avec des algorithmes qui optimisent la fonction. Par exemple, il existe des fonctions qui réévaluent continuellement le seuil de stimulation afin de calibrer les stimulations en fonction de l’excitabilité du myocarde.,

les Fonctions du stimulateur cardiaque

Les fonctions d’un stimulateur cardiaque dépend du logiciel, du matériel, et de la programmation. Le plus simple stimulateur systèmes sont constitués d’un générateur d’impulsions et un plomb, qui est situé dans l’oreillette droite ou le ventricule droit. De tels systèmes sont appelés systèmes à chambre unique. De nos jours, la plupart des stimulateurs cardiaques implantés sont des systèmes à double chambre, ce qui signifie que deux dérivations sont utilisées: une dans l’oreillette et une dans le ventricule. Les systèmes à double chambre offrent la possibilité de détecter et de stimuler à la fois les oreillettes et les ventricules.,

détection

Le stimulateur cardiaque peut enregistrer l’activité et la réponse cardiaques intrinsèques de manière appropriée. Plus précisément, les stimulateurs cardiaques détectent les dépolarisations intrinsèques. Les dépolarisations sont représentées par l’onde P (plomb auriculaire) et le complexe QRS (plomb ventriculaire). Les ondes T reflètent la repolarisation et ne doivent pas être détectées par le stimulateur cardiaque.

la détection est utilisée pour inhiber ou déclencher des impulsions de stimulation. L’inhibition de la stimulation est appropriée lorsqu’il existe une activité cardiaque intrinsèque; la présence d’une activité auriculaire ou ventriculaire spontanée devrait inhiber la stimulation dans la chambre avec activité., Cependant, la détection d’une activité auriculaire spontanée (ondes P) Sans activité ventriculaire ultérieure (QRS) devrait entraîner une stimulation dans les ventricules.

pour détecter correctement, le stimulateur cardiaque doit détecter les courants de dépolarisation en champ proche (P ou QRS) et ignorer les courants de repolarisation en champ proche (ondes T), ainsi que les courants en champ lointain (c’est-à-dire les courants générés par les tissus auxquels l’électrode n’est pas connectée). De plus, les signaux de l’électronique (téléphones portables, ordinateurs, etc) doivent également être ignoré. Le fil auriculaire est donc réglé pour enregistrer des signaux avec une plage d’amplitude de 1.,5 à 5 mV, et fréquence 80 à 100 Hz. Le conduit ventriculaire enregistre des signaux dans la plage de 10 à 30 Hz et dans une amplitude de 5 à 25 mV. Le stimulateur cardiaque ne détectera pas la dépolarisation en dehors de ces limites, ce qui peut entraîner une sous-détection de la véritable activité intrinsèque et donc une activité inappropriée du stimulateur cardiaque.

comme indiqué dans le chapitre précédent, la délivrance d’impulsions de stimulation peut être bipolaire ou unipolaire. La détection peut également être bi – ou unipolaire. Généralement, la détection est plus précise avec la stimulation bipolaire, en raison du fait que les deux points de mesure sont dans le cœur (I.,e les deux électrodes sont situées à la pointe du plomb).

fréquence de Base

la fréquence de base est la fréquence cardiaque la plus basse autorisée par le stimulateur cardiaque; une activité cardiaque intrinsèque inférieure à la fréquence de base déclenchera la stimulation. Le taux de base est généralement réglé sur 60 battements / min, ce qui signifie que le stimulateur cardiaque attendra seulement 1000 ms après chaque dépolarisation avant de délivrer un pouls. Les dépolarisations spontanées survenant dans les 1000 ms inhiberont le stimulateur cardiaque.

déclenchement

Le stimulateur cardiaque peut également être déclenché, ce qui signifie qu’il se déplace dans le ventricule en réponse à l’activité auriculaire intrinsèque., Lors de la détection de l’activité auriculaire intrinsèque, le stimulateur cardiaque stimule le ventricule après un délai afin d’imiter le retard physiologique dans le nœud AV. Le déclenchement permet aux ventricules de suivre l’activité auriculaire, ce qui est souhaitable.

le déclenchement peut devenir inapproprié dans les situations suivantes:

• pendant la tachyarythmie supraventriculaire (par exemple, la fibrillation auriculaire): le stimulateur cardiaque peut transférer l’arythmie aux ventricules, ce qui est hautement inapproprié.,
• Si la dépolarisation de la stimulation ventriculaire se propage aux oreillettes, la détection auriculaire peut déclencher une nouvelle stimulation ventriculaire. Ce cycle peut se répéter et provoquer une tachyarythmie sans fin.

pour éviter un déclenchement inapproprié, le stimulateur cardiaque dispose de trois mécanismes de protection:

1. PVARP: la détection auriculaire est désactivée (réfractaire) depuis le début du complexe QRS jusqu’à une période après la fin du QRS. Cette période réfractaire, illustrée à la Figure 1, est appelée PVARP (période réfractaire auriculaire Post-ventriculaire)., Si l’impulsion ventriculaire retourne dans les oreillettes pendant PVARP, l’électrode auriculaire ignorera l’impulsion. L’électrode auriculaire ignore en fait toutes les impulsions dans les oreillettes (par exemple les impulsions d’une fibrillation auriculaire) pendant PVARP. Enfin, cela empêche également l’électrode auriculaire de détecter et de réagir aux dépolarisations ventriculaires.
2. max rate: le stimulateur cardiaque peut être réglé sur une limite de déclenchement maximale. Indépendamment de l’activité auriculaire, le stimulateur cardiaque ne sera pas rythme à une fréquence supérieure à ce taux.,
3. Commutateur De Mode: certains stimulateurs cardiaques ont une fonction de commutateur de mode qui permet de désactiver le déclenchement lors d’une tachyarythmie supraventriculaire.

mode de stimulation

Le mode de stimulation est déclaré par une abréviation composée de 3 à 5 lettres., Ces lettres décrivent, dans l’ordre chronologique, ce qui suit:

Si le stimulateur cardiaque n’est pas réactif, la quatrième lettre peut être omise. Cela s’applique également à la cinquième lettre (stimulation multisite).

Exemple: UN DDDR stimulateur cardiaque:

D = Double stimulation (stimulation dans les oreillettes et les ventricules).
D = Double détection (détection dans les oreillettes et les ventricules).
D = Double réponse (peut être à la fois inhibée et déclenchée).
R = taux réactif (le taux de stimulation peut s’adapter à l’activité physique).

en pratique clinique, le DDD, L’IVV et L’AI sont les plus courants, avec ou sans réactivité du taux.,

stimulation asynchrone

un stimulateur cardiaque avec réglage AOO stimule dans l’oreillette mais n’a pas de détection et donc pas de réponse à la détection. Un tel stimulateur cardiaque stimule avec une fréquence fixe, indépendamment de l’activité cardiaque intrinsèque. C’est ce qu’on appelle la stimulation asynchrone car elle n’est pas synchronisée avec l’activité cardiaque intrinsèque. De même, VOO fournit une stimulation asynchrone dans le ventricule, et DOO fournit une stimulation asynchrone dans les oreillettes et les ventricules.,

la stimulation asynchrone est rarement utilisée, mais elle peut être utile lorsqu’il y a une activité cardiaque intrinsèque insuffisante mais des perturbations étendues (qui autrement inhiberaient la stimulation). Ensuite, la stimulation asynchrone convient car elle stimule à un rythme fixe et ignore les signaux de l’environnement. La stimulation asynchrone s’installe également lorsque la batterie est déchargée ou lorsqu’un aimant de stimulateur cardiaque est placé sur la boîte (notez que l’effet d’un aimant de stimulateur cardiaque peut varier selon le fabricant).,

systèmes communs à chambre unique

Le stimulateur cardiaque avec AAI a une électrode dans l’oreillette droite. L’électrode est utilisée pour la stimulation et la détection, et le stimulateur cardiaque est inhibé lorsque l’activité auriculaire spontanée (onde P) est détectée. Si l’activité auriculaire est plus lente que le rythme de base du stimulateur cardiaque, alors le stimulateur cardiaque va accélérer.

un stimulateur cardiaque VVI stimule et détecte dans la chambre et s’il détecte une activité ventriculaire spontanée (onde R), Il ne stimule pas. Si le taux ventriculaire est plus lent que le taux de base, le stimulateur cardiaque va accélérer.,

système à deux chambres

le système à deux chambres le plus courant est DDD, ce qui implique une stimulation dans les oreillettes et les ventricules, une détection dans les oreillettes et les ventricules, et la capacité d’être inhibée ou déclenchée. Ce stimulateur cardiaque stimule les oreillettes et les ventricules si la fréquence cardiaque intrinsèque est inférieure à la fréquence de base du stimulateur cardiaque. Si la fréquence cardiaque spontanée est plus rapide que la fréquence de base du stimulateur cardiaque, le stimulateur cardiaque est inhibé. Si le taux auriculaire spontané est inférieur au taux de base du stimulateur cardiaque, alors le stimulateur cardiaque progressera dans l’oreillette., Il attend alors une activité dans le ventricule et, s’il ne détecte pas la dépolarisation ventriculaire dans un délai de temps (voir délai AV ci-dessous), il stimulera également dans la chambre. Si le taux auriculaire dépasse le taux de base du stimulateur cardiaque mais pas le taux ventriculaire, alors la stimulation auriculaire est inhibée, mais la stimulation ventriculaire est déclenchée.

Le stimulateur cardiaque DDI offre une stimulation et une détection dans les oreillettes et les ventricules et peut également être inhibé en cas d’activité spontanée. L’activité auriculaire ne déclenchera pas la stimulation ventriculaire., Cependant, le stimulateur cardiaque va s’accélérer dans le ventricule s’il ne détecte pas d’impulsion ventriculaire dans un certain laps de temps après la stimulation auriculaire.

Le choix d’un stimulateur cardiaque dépend de la maladie sous-jacente. L’organigramme suivant est recommandé par L’Association Européenne de cardiologie, et il est conforme aux directives émises par L’American Heart Association et American College for Cardiology.

fonctions Accessoires

gestion du retard AV

Les stimulateurs cardiaques qui rythment à la fois les oreillettes et les ventricules sont programmés pour imiter le retard naturel dans le nœud AV. Ce retard programmé (retard AV) peut être ajusté et les stimulateurs cardiaques modernes permettent également un retard AV ajusté au taux; le retard AV est plus court à des fréquences cardiaques élevées et vice versa. Cela améliore l’hémodynamique.

réactivité de la fréquence

la fréquence cardiaque doit augmenter pendant l’exercice afin d’augmenter le débit cardiaque., Si le stimulateur cardiaque est déclenché dans le ventricule, l’augmentation naturelle du taux auriculaire pendant l’exercice entraînera une augmentation correspondante du taux ventriculaire. Cependant, cela nécessite que le stimulateur cardiaque ait ce mode de stimulation et que le rythme auriculaire soit le rythme sinusal. Évidemment, ce n’est pas toujours le cas et certains stimulateurs cardiaques sont donc équipés d’un capteur qui détecte l’activité physique. Le capteur peut être constitué d’un accéléromètre ou d’un cristal piézoélectrique, qui détectent tous deux des mouvements. Lorsque le capteur détecte une activité physique, il augmente la fréquence ventriculaire en conséquence.,

Hystérésis

Le but de l’hystérésis est de minimiser le besoin de stimulation. L’hystérésis implique que le stimulateur cardiaque accepte que la fréquence cardiaque tombe à un certain taux inférieur au taux de base, mais lorsque ce taux inférieur est atteint, le stimulateur cardiaque passe au taux de base. Cette stimulation continue pendant un certain temps, après quoi le stimulateur cardiaque interrompt la stimulation, afin d’évaluer si l’activité intrinsèque (au-dessus de la limite d’hystérésis) s’est rétablie.

Commutateur De Mode

un stimulateur cardiaque peut, sur la base d’algorithmes préprogrammés, modifier ses paramètres., Par exemple, un DDD peut passer à DDI s’il y a fibrillation auriculaire. Le stimulateur cardiaque effectue des analyses continues de l’activité auriculaire pour évaluer s’il doit modifier les paramètres.

effet d’Aimant

Placer un aimant sur le générateur d’impulsions affectera ses fonctions. L’effet varie en fonction du type de stimulateur cardiaque. En général, cependant, la plupart des stimulateurs cardiaques passent à la stimulation asynchrone (VOO ou AOO, ou DOO). La Figure 3 illustre l’effet de placer un aimant sur divers stimulateurs cardiaques.

stimulation biventriculaire: CRT

un stimulateur cardiaque biventriculaire stimule les deux ventricules. Ce mode de stimulation convient dans les situations de perturbation de la conduction prononcée, qui se manifeste par un allongement sévère du QRS. Une telle perturbation de la conduction entraîne la désynchronisation de l’activité ventriculaire, rendant les contractions ventriculaires moins efficaces, avec des effets négatifs sur l’hémodynamique et la survie globale en cas d’insuffisance cardiaque.,

dans les stimulateurs cardiaques biventriculaires, le plomb supplémentaire est placé dans le sinus coronaire, d’où il stimule le ventricule gauche (Figure 5). Le terme thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est synonyme de stimulation biventriculaire. CRT réduit les symptômes d’insuffisance cardiaque et prolonge la survie.

Il est également possible d’équiper un tube cathodique d’un défibrillateur (CRT-D), ce qui est approprié chez les personnes à haut risque d’arythmies ventriculaires.