Comment interpréter un holter chez un patient porteur d

MISE AU POINT
Comment interpréter un holter
chez un patient porteur
d’un stimulateur cardiaque ?
How to read a Holter in patients implanted with pacemaker?
V. Algalarrondo*
L’
enregistrement holter ECG est un examen
cardiologique courant. Son interprétation,
parfois complexe, peut être rendue particulièrement ardue par la présence d’un stimulateur
cardiaque. En sus des problèmes rythmologiques
classiques, l’analyse doit intégrer l’interaction
entre le patient et l’appareil. Or, les algorithmes
de ces stimulateurs sont devenus particulièrement complexes. La réalisation d’un holter chez
un porteur de pacemaker permet néanmoins
un contrôle “extérieur” de l’interface homme/
machine, contrairement à l’analyse des mémoires
N
aP
vP
avP
N : complexe normal ; aP : stimulation atriale ; vP : stimulation ventriculaire.
* Unité Inserm U 769, signalisation et
physiopathologie cardiaque, service
de cardiologie, hôpital Béclère,
Clamart.
Figure 1. Les quatre principales familles de complexes
pouvant être rencontrées lors de l’analyse d’un tracé
holter chez un porteur de stimulateur cardiaque
(exemple du système ELA®).
10 | La Lettre du Cardiologue • n° 448 - octobre 2011
du stimulateur, où les tracés sont sélectionnés et
interprétés par l’appareil. Le but de cette revue est,
sans prétendre à l’exhaustivité, de passer en revue
les principales “figures” électrocardiographiques
pouvant être rencontrées, en distinguant ce qui
relève du comportement normal du stimulateur
de ce qui doit alerter le praticien.
Paramètres initiaux
d’interprétation
La présence d’un stimulateur cardiaque doit être
notifiée à l’enregistreur dès la pose, afin de régler
son seuil de sensibilité. Aucun réglage spécifique
n’est requis sur le pacemaker pour la réalisation
d’un holter. Néanmoins, quelques informations
contribueront à interpréter correctement le tracé,
comme le mode de réglage, les fréquences minimale et maximale, et le caractère uni- ou bipolaire de la stimulation. De plus, il conviendra de
noter précisément les symptômes ressentis lors
de l’enregistrement, ainsi que l'heure à laquelle ils
se sont produits. Quand la présence d’un stimulateur cardiaque a été indiquée dans le logiciel
d’analyse, plusieurs familles supplémentaires de
complexes sont disponibles pour classer les événements (figure 1).
L’onglet de rapport des paramètres de stimulation
permet ensuite d’obtenir les taux de stimulation
atriaux, ventriculaires ou double chambre. Dans
la pratique, la classification peut être fastidieuse,
notamment quand la détection des artefacts de
stimulation est incorrecte.
Résumé
Le holter ECG est un examen courant de cardiologie. Sa lecture peut être toutefois ardue chez le patient
porteur d’un stimulateur cardiaque. Le praticien devra différencier, à partir du tracé, les comportements
“physiologiques” issus des algorithmes de l’appareil, des tracés “pathologiques”, dangereux pour le patient
et nécessitant un avis spécialisé. Si certains tracés sont facilement reconnaissables, d’autres nécessiteront
une confrontation entre lecteur de holter et rythmologue.
Les principales fonctions du stimulateur cardiaque
(détection et stimulation) sont résumées dans la
dénomination internationale :
➤➤ la première lettre correspond à la cavité stimulée :
A (oreillette), V (ventricule), D (les deux), O (aucune
cavité) ;
➤➤ la deuxième lettre correspond à la cavité détectée :
A (oreillette), V (ventricule), D (les deux), O (aucune
cavité) ;
➤➤ la troisième lettre correspond à la programmation en cas de détection d’une activité spontanée :
I (inhibée), T (déclenchée), D (les deux en fonction du
cycle), O (aucune adaptation). La lettre D implique
une synchronisation entre oreillette et ventricule via
un délai atrioventriculaire (DAV) ;
➤➤ la quatrième lettre correspond à l'asservissement
de la fréquence cardiaque (FC) à l’effort : R.
On présentera successivement les bradycardies, les
tachycardies, puis les anomalies de la synchronisation
AV (figure 2).
Interprétation des bradycardies
Bradycardies physiologiques :
fréquences cardiaques de base, de repos,
nocturne ; hystérésis de fréquence
La FC de base est habituellement programmée entre
60 et 40 coups par minute. Elle peut être ralentie
de 5 à 10 bpm lorsque le stimulateur ne détecte pas
d’activité physique (fréquence de repos) ou pendant
les périodes nocturnes (fréquence nocturne). Afin
de rechercher l’émergence d’un rythme spontané,
l’algorithme d’hystérésis de fréquence ralentit temporairement la cadence de stimulation. Si aucune activité
spontanée n’est détectée, la fréquence remonte après
la période programmée.
Bradycardie physiologique : préservation
de la conduction intrinsèque
Afin de promouvoir la conduction AV physiologique,
des algorithmes permettent de minimiser la stimulation ventriculaire tout en la maintenant lors de troubles
conductifs aigus. Ces modes associent une stimulation
atriale seule (AAI) à une surveillance continue de l’acti-
vité ventriculaire. Si un trouble de la conduction AV
est détecté, l’appareil “commute” du mode AAI vers le
mode DDD (stimulation atriale et ventriculaire). Une
fois dans le mode DDD, il recherchera une activité
ventriculaire spontanée en inhibant temporairement
la stimulation ventriculaire (au moins 1 fois par jour).
Si celle-ci est détectée, le stimulateur commutera dans
le mode initial (AAI). Ces épisodes de commutation
AAI → DDD et DDD → AAI donnent lieu à des bradycardies transitoires par inhibition de la stimulation ventriculaire et peuvent être interprétés à tort comme des
dysfonctionnements du stimulateur (figure 3, p. 12).
Bradycardie pathologique :
le défaut de capture
Les défauts de capture se traduisent par une stimulation
inefficace : l’artefact de stimulation n’est pas suivi de
l’activation de la cavité concernée (figure 4, p. 12). Ils
peuvent résulter d’une mauvaise programmation, d’un
déplacement de sonde, d’une fracture de sonde ou d’une
élévation de seuil. Un défaut de capture peut entraîner
une bradycardie profonde et symptomatique. Il peut
être intermittent et impose un contrôle en urgence du
stimulateur cardiaque.
Mots-clés
Holter ECG
Stimulateur cardiaque
Algorithme
Summary
24-hours Holter ECG is a
common tool in cardiology.
However, Holter ECG reading
in patients implanted with
pacemaker may challenge the
physician. The current article
reviews main pacemaker
algorithms leading to specific
ECG traces and indicates how
to discriminate “physiologic“
versus “pathologic” pacemaker
behaviors. If most of the traces
are easily readable, others will
require to share information
between physicians reading
the Holter and pacemaker
specialists.
Keywords
24-hours Holter ECG
Cardiac pacing
Algorithm
Tachycardie par
réentrée électronique
FCmax (100-140 bpm)
Arythmies atriales
sans replis
Asservissement
Suivi du rythme spontané
FCmn (40-70 bpm)
Hystérésis de fréquence
Préservation de la conduction
AV physiologique
Défaut de stimulation
Inhibition par surdétection
Bpm : battements par minute.
Figure 2. Principales bradycardies et tachycardies pouvant être induites par un stimulateur cardiaque, “physiologiques” (en noir) ou “pathologiques” (en rouge) en fonction
de la fréquence cardiaque.
La Lettre du Cardiologue • n° 448 - octobre 2011 | 11 MISE AU POINT
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PL : période longue. RR : intervalle de temps calculé par le logiciel Holter entre 2 complexes QRS.
Figure 3. Recherche de la conduction intrinsèque déclenchée par un algorithme spécifique. Alors que la stimulation est
en mode DDD, la stimulation ventriculaire est inhibée temporairement, démasquant un bloc AV complet. Quelques
battements plus tard, la stimulation ventriculaire reprend après détection du trouble conductif.
Figure 4. Pacemaker VVI déconnecté entraînant une association de défaut d’écoute et de capture. Le rythme spontané
du patient n’inhibe pas les spikes de stimulation (défaut d’écoute) qui n’entraînent pas de dépolarisation ventriculaire (défaut de capture).
Bradycardie pathologique :
surdétections et écoutes croisées
La détection d’une activité électrique parasite (interférence électromagnétique, myopotentiels, parasites dus à une fracture de sonde)
sur une des voies du stimulateur peut provoquer
une inhibition de celui-ci. Cette surdétection
entraînera donc une bradycardie potentiellement
dangereuse (figure 5). À la différence du défaut de
stimulation, aucun artefact de stimulation n'apparaîtra sur le tracé pendant la pause. On précisera
l’activité du patient au moment de l’épisode (utilisation d’appareils électriques mal isolés). Dans la
stimulation double chambre, l’activité électrique
issue d’une cavité (atriale ou ventriculaire) peut
12 | La Lettre du Cardiologue • n° 448 - octobre 2011
être détectée de manière inappropriée par l’autre
canal (ventriculaire ou atrial). Ce type particulier de
surdétection est appelé “écoute croisée” ou “crosstalk”. Cette surdétection recycle la stimulation et
aboutit à un ralentissement de la FC basale. Un
contrôle du stimulateur sera nécessaire.
Interprétation des tachycardies
Les stimulateurs cardiaques peuvent augmenter de
manière “physiologique“ leur fréquence de stimulation jusqu’à la FC maximale (FCmax) programmée
dans plusieurs situations :
➤➤ augmentation spontanée de la cadence atriale.
Le stimulateur cardiaque “suivra” cette augmenta-
MISE AU POINT
VP
905
VP
VP
2 845
855
VP
725
VP
860
VP
860
A
VS
VS
VS
VS
B
53 bpm
FC mn/24 h : 32 bpm
(25 mm/s)
RR Max/24 h : 2 845 ms
Pause RR = 2 845 ms
Figure 5. Inhibition temporaire de la stimulation ventriculaire par surdétection de myopotentiels (sonde unipolaire).
tion en entraînant le ventricule jusqu’à la fréquence
maximale programmée ;
➤➤ mise en route de l’algorithme d’asservissement ;
➤➤ algorithmes de détermination automatique du
seuil et des impédances ;
➤➤ activation d’algorithmes rares : “chute de
fréquence” (employés dans le traitement des
syncopes neurocardiogéniques à réponse cardioinhibitrice) ; algorithmes de lissage, réponse aux
extrasystoles auriculaires (ESA), overdrive (utilisés
en prévention de la fibrillation atriale) ; algorithmes
de stabilisation du rythme en arythmie.
Les tachycardies “pathologiques” induites par le
stimulateur entraînent une cadence ventriculaire
élevée sans dépasser la FCmax. Elles peuvent avoir
pour origines un déclenchement abusif de l’asservissement, un défaut de repli lors d’une arythmie atriale,
ou une tachycardie par réentrée électronique (TRE).
Asservissement à l’effort
Tous les stimulateurs actuellement implantés
ont la capacité de détecter un effort du patient et
de l’accompagner par une accélération de la FC
stimulée. Cet algorithme d’asservissement n’est
activé qu’en cas d’insuffisance chronotrope. La
tachycardie induite par l’asservissement débute et
s’arrête progressivement. Tous les complexes sont
stimulés (modes VVIR, AAIR et DDDR). Lorsqu’il
est mal réglé (déclenchement abusif), l’asservissement peut entraîner une sensation désagréable de
tachycardie pour le patient. Plusieurs paramètres
peuvent être alors réglés (pente de début et rapidité
de déclenchement, période de récupération, etc.).
Repli devant une arythmie atriale
Lors de la survenue d’une arythmie atriale, la
fréquence augmente brutalement dans l’oreillette. En
mode DDD, cette arythmie suscitera une stimulation
ventriculaire rapide (figure 6, p. 14). Les algorithmes
de repli évitent la prolongation de cette stimulation.
Après la détection de l’arythmie atriale, la synchronisation AV est désactivée (repli vers un mode VDI
ou DDI). Le repli se déclenche rapidement (en moins
de 1 minute) et s’arrête quand le rythme redevient
sinusal. Lors d’un défaut de repli, l’entraînement du
ventricule à une cadence proche de la FCmax sera maintenu et provoquera une gêne. Un réglage de l’algorithme et/ou de la sensibilité atriale sera nécessaire.
Tachycardie par réentrée électronique
La tachycardie par réentrée électronique (TRE) a
pour mécanisme une macroréentrée impliquant un
stimulateur cardiaque double chambre et le nœud
AV (via sa conduction rétrograde) [figure 7, p. 14].
Elle est déclenchée quand une désynchronisation AV
entraîne une onde P rétrograde (par exemple, après
une extrasystole ou un défaut de stimulation atrial)
et induit brutalement une tachycardie proche de la
FCmax. L’onde P est de morphologie rétrograde (négative dans les dérivations inférieures). Non dangereuse, la TRE peut néanmoins être gênante pour le
patient. Des “algorithmes anti-TRE” la détectent et
l’interrompent en quelques dizaines de battements.
Si ces algorithmes ne sont pas activés ou sont déficients, la TRE peut être soutenue. Un réglage du
stimulateur est alors nécessaire.
La Lettre du Cardiologue • n° 448 - octobre 2011 | 13 MISE AU POINT
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vP
vP
795
780
vP
495
vP
vP
780
610
vP
500
vP
500
615
vP
800
vP
895
vP
A
B
Figure 6. Salve de tachycardie atriale non soutenue chez un porteur de stimulateur cardiaque double chambre.
L’arythmie atriale est détectée et conduite à une fréquence proche de la FCmax (120 bpm). En cas d’arythmie soutenue,
l’algorithme de repli devra s’activer.
Mesure automatique des impédances
et des seuils de stimulation
P
AS
PM
TRE
A
NAV
V
VP
QRS
AS : détection atriale ; VP : stimulation ventriculaire ; NAV : nœud atrioventriculaire;
PM: pacemaker ; P : onde P.
Figure 7. Mécanisme de la tachycardie par réentrée
électronique (TRE).
AP
VP
Blanking (mode O)
Fenêtre de sécurité (mode T)
Hystérésis (mode I)
Délai AV (mode I)
Figure 8. Intervalles de temps déclenchés successivement par le stimulateur cardiaque
après un événement atrial dans un mode DDD.
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La mesure des impédances des sondes et de la
batterie contrôle l’intégrité du système de stimulation. Elle peut être mesurée automatiquement
par stimulation des deux cavités pendant quelques
battements. Or, la transition d’un cœur stimulé
peut être ressentie par le patient. La mesure peut
alors être gênante.
Afin de minimiser l’énergie utilisée pour la stimulation, certains stimulateurs déterminent automatiquement le seuil de stimulation. Ces algorithmes
sont à l'origine d'une série de stimulations ventriculaires à une cadence plus rapide que la FC basale,
et pouvant se terminer par un défaut de stimulation sur un complexe (perte de la stimulation quand
l’énergie de stimulation passe sous le seuil). Une
variation dans l’amplitude des artefacts de stimulation peut être observée pendant cette mesure. Si
une telle séquence est mise en évidence, il faudra
vérifier l’activation de l’algorithme afin de ne pas
méconnaître une perte de capture intermittente.
Synchronisation AV : analyse
du délai atrioventriculaire
Analyse du délai AV : blanking, fenêtre
de sécurité et hystérésis du délai AV
Dans le mode DDD, plusieurs intervalles de temps
sont successivement déclenchés après un événement
atrial modifiant la réaction du stimulateur (figure 8).
Le but de ces intervalles est de minimiser les risques
d’inhibition de la stimulation ventriculaire par surdé-
MISE AU POINT
tection et de stimulation ventriculaire arythmogène (pendant l’onde T).
Le premier intervalle est le blanking. Il dure quelques
dizaines de millisecondes après la stimulation atriale.
Pendant cet intervalle, un événement ventriculaire
ne sera pas détecté (mode O). Le deuxième intervalle est la fenêtre de sécurité. Si un signal ventri-
culaire y est détecté, il déclenchera une stimulation
ventriculaire avec un DAV court de 100 ms en
général (mode T). Pendant le reste du DAV, la détection d’un événement ventriculaire inhibera la stimulation (mode I). Le DAV peut être prolongé pendant
quelques battements afin de permettre l’émergence
d’un rythme ventriculaire propre : c’est l’hystérésis
Figure 9. Défaut de détection entraînant une stimulation atriale inappropriée (AP rouge) et un décalage de la détection
de la séquence AV. Quand le QRS “tombe” en fenêtre de sécurité (V/FS), le DAV est raccourci ; dans la période de
blanking (V/Bl), la stimulation ventriculaire survient pendant l’onde T ; dans le DAV standard (V/DAV), on observe
une fusion du QRS spontané et de la stimulation ventriculaire.
Tableau. Récapitulatif des principales observations électrocardiographiques et leur causes potentielles (algorithmes ou dysfonctionnement grave du stimulateur).
Observation ECG
Algorithme potentiellement responsable
FC < FCmin (– 5 à 10 bpm) entraînée par le stimulateur
FC de repos
FC nocturne
Inhibition par écoute croisée ventriculo-atriale
FC < FCmin (– 5 à 10 bpm) et inhibition de la stimulation
Hystérésis de FC avec détection d’un rythme spontané
FC < FCmin (– 5 à 10 bpm) et stimulation pendant quelques battements
Hystérésis de FC (pas de rythme spontané)
Allongement du DAV pendant quelques battements
Hystérésis du DAV
Raccourcissement important du DAV sur un battement
Fenêtre de sécurité
Vérifier : ESV, défaut d’écoute atriale
1 ou 2 (au maximum) ondes P bloquées, puis stimulation double chambre
Préservation de la conduction intrinsèque
Pause sans artefact de stimulation
Inhibition par surdétection (ou préservation de la conduction intrinsèque)
Ondes P dissociées de la stimulation
ventriculaire
Défaut d’écoute atriale/écoute atriale non activée ou impossible
Délais de stimulation non recyclés par des événements spontanés
(étage atrial ou ventriculaire)
Défaut d’écoute atriale
Artefacts de stimulation inefficaces
Défaut de capture (ou mesure automatique du seuil de stimulation)
Tachycardie brève (< 1 mn), à début et fin brutale, dont la FC < FCmax
comportant une stimulation inefficace et/ou des variations d’amplitude
de l’artefact de stimulation
Mesure automatique du seuil de stimulation
(vérifier l’absence d’un défaut de capture)
Tachycardie à début et à fin progressive entraînée par le stimulateur
Asservissement à l’effort
Tachycardie brève entraînant le ventricule au début d’une arythmie atriale,
puis cédant spontanément alors que l’arythmie persiste
Repli
Défaut de repli si l’épisode de tachycardie > 1 mn
Tachycardie stimulant uniquement le ventricule à la FCmax,
à début et fin brutale ; mode DDD
Tachycardie par réentrée électronique
La Lettre du Cardiologue • n° 448 - octobre 2011 | 15 MISE AU POINT
Comment interpréter un holter chez un patient porteur d’un stimulateur cardiaque ?
du DAV. Si une activité ventriculaire spontanée est
détectée, la stimulation sera inhibée. Dans le cas
contraire, le délai sera ramené à sa valeur basale
après quelques battements.
Ces algorithmes sont observés lors d’un décalage de
la séquence AV (survenue d’une extrasystole ventriculaire [ESV], défaut d’écoute atrial). En fonction du
couplage de l’événement ventriculaire par rapport à
la stimulation atriale, les différentes réponses pourront être observées.
Syndrome du pacemaker
Le syndrome du pacemaker est un syndrome
clinique secondaire à une mauvaise synchronisa-
Remerciements au Dr C. Juin pour sa relecture et
ses conseils.
■
Quand un événement spontané (atrial ou ventriculaire) n’est pas détecté, le stimulateur déclenche
alors une stimulation en prenant pour base l’événement précédent (détecté ou stimulé). Ce décalage
entraîne des stimulations inappropriées par rapport
au cycle cardiaque, en particulier des stimulations
ventriculaires sur l’onde T (figure 9, p. 15). Le défaut
d’écoute impose un contrôle du stimulateur.
• Ritter P, Fischer W. Pratique de
la stimulation cardiaque. Paris :
Springer-Verlag France.1997.
Conclusion
Si l’orientation dans la “forêt“ des différents algorithmes de stimulation peut être ardue, l’interprétation d’un holter chez un porteur de stimulateur
est facilitée par plusieurs éléments. Le repérage
de figures “classiques“ permet de rassurer ou, au
contraire, d’alerter le praticien (tableau, p. 15).
La connaissance du type d’appareil et du mode de
stimulation est primordiale. Elle nécessite un effort
de communication particulier de la part du centre
implanteur et du stimuliste. La confrontation des
tracés ECG avec les données de l’interrogatoire du
stimulateur et des mémoires holter embarquées
dans l’appareil est nécessaire dans les situations
les plus complexes.
Défaut d’écoute
En savoir plus…
tion AV (systole atriale sur valve mitrale fermée
en systole). Les symptômes sont aspécifiques :
malaises, dyspnée, douleur thoracique, palpitations,
parfois poussée d’insuffisance cardiaque, etc. Sur le
tracé électrocardiographique, on pourra mettre en
évidence des ondes P dissociées de l’activité ventriculaire ou un DAV très long.
Lexique
AP, VP : stimulation atriale, stimulation ventriculaire.
AS, VS : détection atriale, détection ventriculaire.
Repli : algorithme permettant la détection d’une arythmie atriale et entraînant la perte de la synchronisation atrioventriculaire pendant la durée de l’arythmie.
Hystérésis : allongement temporaire d’un intervalle de temps permettant de promouvoir l’émergence d’un rythme intrinsèque. Si aucun rythme spontané n’est détecté,
l’intervalle reprendra sa valeur initiale.
Stimulation/détection unipolaire : la fonction utilise un vecteur joignant l’électrode distale (bout de la sonde) et le boîtier du stimulateur.
Stimulation/détection bipolaire : la fonction utilise un vecteur joignant l’électrode distale (bout de la sonde) et l’électrode proximale (à quelques centimètres du bout
de la sonde) .
Blanking : intervalle de temps du DAV démarrant immédiatement après l’événement atrial et pendant lequel les fonctions de détection et stimulation sont désactivées.
Fenêtre de sécurité : intervalle de temps du DAV succédant au blanking pendant lequel une détection d’un événement ventriculaire entraînera une stimulation ventriculaire avec un intervalle AV court (environ 100 ms).
Seuil de stimulation : plus petite énergie nécessaire pour entraîner la dépolarisation de la structure cardiaque concernée.
Autocapture, autoseuil : algorithmes permettant la mesure automatique des seuils de stimulation par le stimulateur, et éventuellement l’adaptation de l’énergie de
stimulation en fonction du résultat.
Préservation de la conduction intrinsèque : ensemble d’algorithmes visant à promouvoir la conduction physiologique (nœud AV, réseau His-Purkinje) en maintenant
une stimulation ventriculaire de secours en cas de bloc atrioventriculaire.
16 | La Lettre du Cardiologue • n° 448 - octobre 2011