Tout ce que vous avez toujours voulu savoir pour comprendre une carte d’activation 3d en électrophysiologie

Publié le 25 May 2022 à 07:39
#Cardiologue

Messages clés

  • Les systèmes de cartographie électro-anatomique permettent de modéliser une cavité cardiaque en 3D, de localiser des cathéters et de représenter des cartes de voltage et d’activation.
  • Une carte d’activation est construite grâce à l’addition des Local Activation Time (LAT) des différents points acquis par le cathéter. Pour établir ces LAT, une référence de temps claire et stable est choisie.
  • Chaque point est codé à l’aide d’une échelle couleur représentant les LAT, du plus précoce au plus tardif : rouge -> orange -> jaune -> vert -> bleu -> violet.
  • Le pattern d’activation renseigne sur le mécanisme de l’arythmie en présence.
  • Les tachycardies focales ont un pattern centrifuge. La zone rouge représente la zone la plus précoce enregistrée, et indique la zone à traiter.
  • Les tachycardies par réentrée ont un pattern d’activation caractérisé par la présence d’une zone de Early Meets Late (collision précoce/tardif), qui ne dépend que de la référence choisie et de la fenêtre d’étude. Malgré le développement exponentiel des systèmes de cartographie, les manoeuvres électrophysiologiques gardent toute leur place dans la palette diagnostique.

Depuis plus d’une dizaine d’années, la cartographie électro-anatomique a pris une place prépondérante dans le traitement par ablation des arythmies cardiaques (1). Ces systèmes présentent 3 principales fonctionnalités :

  • La navigation non-fluoroscopique permettant une modélisation en 3 dimensions de la cavité cardiaque explorée. Une localisation précise des cathéters d’électrophysiologie utilisés durant la procédure est possible, limitant considérablement la quantité de fluoroscopie durant les gestes (2).
  • La création de « carte de voltage » traduisant par un code couleur, l’amplitude de voltage des différents potentiels enregistrés à la surface de la cavité. Les zones électriquement saines, les zones de bas voltage ainsi que les zones cicatricielles peuvent ainsi être délimitées afin de mieux définir le substrat sous-jacent.
  • Enfin, la réalisation de « carte d’activation » qui renseignent sur la séquence d’activation électrique de la cavité explorée. Ces dernières ont révolutionné la compréhension et la prise en charge des arythmies complexes (3). Quelques principes et éléments de base sont nécessaires à l’interprétation de ces cartes toujours plus élégantes mais aussi plus complexes…

Principe d’annotation de l’activation
La réalisation d’une carte d’activation a pour principe d’attribuer une valeur de temps d’activation local (LAT : Local Activation Time) à chaque point acquis par le cathéter de cartographie. Le LAT des différents points sont établis en fonction d’une référence choisie arbitrairement avant l’étude et qui représente le LAT=0ms. Ce temps d’activation de référence peut être défini, soit sur une dérivation ECG classique, soit sur un électrogramme intracardiaque enregistré par un cathéter ayant une position stable. Durant l’étude, le cathéter de cartographie est déplacé par l’opérateur et enregistre des points dans différentes zones de la cavité. A chaque point est attribué une valeur de LAT en millisecondes, pouvant être positive ou négative en fonction de son timing par rapport à la référence établie (Figure 1).


Figure 1 : Principe d’annotation des LAT (Local Activation Time).
La dérivation défilant sur la piste du haut sert de référence durant l’exploration. Sur celle-ci est établi un point de LAT référence (LAT=0ms). Les potentiels enregistrés à différents points de la cavité par le cathéter de cartographie (pistes du bas) seront ensuite annotés en timing par rapport à cette référence.

Initialement réalisée manuellement en « point par point », l’annotation des LAT est depuis plusieurs années, confiée au logiciel de cartographie qui annote automatiquement des centaines de points par minute. Afin de faciliter la visualisation et l’interprétation de ces centaines voire milliers de LAT, les données vont être codées sur la carte 3D à l’aide d’une échelle de couleur. Par convention, les points activés les plus précocement par rapport à la référence sont représentés en rouge et les points les plus tardifs en violet. Entre les deux, les LAT se répartissent sur un dégradé de couleur allant du plus précoce au plus tardif : rouge -> orange -> jaune -> vert -> bleu -> violet (Figure 2). La carte d’activation représente la séquence d’activation du rythme durant lequel les points ont été acquis. Celle-ci doit donc être réalisée durant la tachycardie cible, ou après l’avoir redéclenché en cas d’arrêt. La séquence d’activation visualisée à l’aide du code couleur sera le reflet direct du mécanisme de l’arythmie. De manière simplifiée, deux motifs principaux d’activation sont à différencier : celui des arythmies de type focal, celui des réentrées.


Figure 2 : Principe de création d’une carte d’activation (exemple d’une tachycardie atriale focale naissant près de la VCS). Le point avec le LAT le plus précoce enregistré sera codé en rouge et le plus tardif en violet. Entre les deux les couleurs des points sont distribuées sur un dégradé de couleur selon la valeur du LAT. NB : Ici la référence est prise sur un des dipôles d’un cathéter stable placé dans le sinus coronaire.

Motif d’activation focale
C’est le cas lors du mapping des TA focales, des TV/ ESV d’origine focale mais aussi lors du mapping des oreillettes en rythme sinusal. Le but dans une arythmie de mécanisme focal est de localiser le foyer d’origine de l’activité électrique. Ce site correspondra aux points qui ont été annotés le plus précocement, par rapport à notre référence, et qui seront par conséquent codés en rouge.

Compte-tenu de la dispersion centrifuge de l’activité électrique dans une arythmie focale, cette zone rouge sera entourée d’un dégradé de couleur jusqu’aux points avec les LAT les plus tardifs enregistrés. Le pattern de la carte d’activation prend donc classiquement un aspect de cocarde avec une zone centrale rouge entourée d’un dégradé de couleurs (Figure 3).


Figure 3 : Cartes d’activation d’une tachycardie atriale gauche focale.

L’activation la plus précoce nait au-dessus de la partie antérieure de l’anneau mitral. La propagation centrifuge entoure ensuite la zone, avec à l’arrière, la veine pulmonaire inférieure gauche apparaissant comme une zone dépolarisée tardivement.

Il est important de comprendre que dans les tachycardies d’origine focale, les LAT enregistrés ne recouvrent pas l’entièreté du cycle de la tachycardie. Il existe en effet, une période diastolique de « silence électrique » dans la cavité, durant laquelle aucune zone n’est activée en attendant le départ du prochain influx. La zone cible de l’ablation dans les arythmies focales sera située dans la zone rouge repérant le foyer d’origine. Le mapping s’attachera donc à explorer au mieux cette zone, en multipliant la prise de points, afin de trouver les LAT les plus précoces pour augmenter la précision et l’efficacité des tirs.

Motif d’activation de réentrée
L’objectif principal de la carte d’activation dans les réentrées est de définir les différentes zones participant au circuit, et si possible d’identifier l’isthme critique de la tachycardie (zone de ralentissement permettant le maintien de la réentrée). Par définition, dans les réentrées, il existe à tout moment du cycle de la tachycardie une zone du circuit en cours de dépolarisation. Contrairement aux tachycardies d’origine focale, l’activité électrique enregistrée recouvre l’entièreté du cycle sans période de « silence électrique ». L’activité étant continue avec un retour du circuit à son point de départ, on constatera sur la carte que les points avec les

LAT les plus tardifs seront accolés à ceux avec les LAT les plus précoces. Cette zone de contact entre la zone rouge précoce et violette tardive est parfois appelée « zone de Early meets late » (correspondant grossièrement au moment où « la tête du circuit rencontre la queue ») (Figure 4). Cependant, il est très important de comprendre que dans le cadre d’une réentrée, la localisation des points enregistrés en rouge ne dépend en réalité que de la référence choisie initialement et de la fenêtre d’étude qui l’entoure. L’activité étant continue sur la totalité du cycle de la tachycardie, il est impossible de définir objectivement un début et/ou une fin, les termes « précoce » et « tardif » deviennent en quelque sorte inadaptés. En effet, la localisation de la zone rouge pourrait être modifiée à volonté en déplaçant notre référence ou les bornes de la fenêtre d’observation (Figure 5).

Cette zone de Early meets Late ne représente donc pas la zone à traiter. Son existence est simplement le témoin que l’on se trouve face à un mécanisme de réentrée et non une origine focale. Une fois le circuit de la réentrée décrypté, celle-ci pourra être traitée en créant une zone de bloc électrique sur son parcours.


Figure 4 : Schéma d’une carte d’activation de flutter droit typique. Le sens de propagation est ici anti-horaire. La zone enregistrée avec les points les plus tardifs (violet) est accolée à la zone avec les points les plus précoces (rouge) du fait d’une continuité de l’activité électrique sur l’ensemble du cycle de la tachycardie. Il s’agit de la zone de Early Meets Late qui confirme le mécanisme de réentrée.

 
Figure 5 : Carte d’activation d’un flutter atrial commun.

On remarque une activité électrique réentrante, qui tourne dans le sens anti-horaire autour de la valve tricuspide. La zone de Early meets Late (rouge/ violet) est ici située sur la partie inféro-latérale de l’anneau tricuspide. Elle dépend uniquement de la référence choisie ou des bornes de la fenêtre d’observations utilisée.

Le choix de cette zone d’ablation sera stratégique, se localisant soit sur une zone de passage obligatoire du circuit (l’isthme cavo-tricuspide pour le flutter droit, l’isthme mitrale postéro-latéral pour le flutter péri-mitral...), soit directement sur l’isthme critique de la tachycardie lorsque celui-ci a pu être mis en évidence (objectif principal dans les TV par réentrée).

Pièges et limitations

  • Le choix de la référence est un des éléments clé du mapping. Celle-ci doit être précise et stable, sous peine de ne pas pouvoir exploiter les données acquises.
  • La tachycardie étudiée doit être hémodynamiquement stable (problématique principale de la carte d’activation des TV). De plus, l’ensemble des points doivent être acquis durant le même rythme, en étant vigilant aux possibles modifications de la tachycardie durant l’étude.
  • Des erreurs dans l’annotation d’un ou plusieurs points peuvent altérer l’ensemble de l’interprétation. A l’heure du mapping haute-densité avec annotation automatique de centaines de points en quelques minutes, il est important de rester vigilant aux LAT établies par le logiciel en réannotant les points erronés (artefacts).
  • De même, si l’annotation en LAT d’un signal pur et biphasique ne pose en général pas de problème, localiser le début de l’activité locale pour des électrogrammes fractionnés est souvent plus problématique (pour le logiciel et l’opérateur).
  • L’existence de zones de bloc préexistantes dans la cavité est à prendre en compte (antécédent d’ablation, zones de fibroses…) car celles-ci peuvent conduire à des interprétations d’activation erronées (arythmie focale mimant un pattern de réentrée).
  • Un mapping limité (une seule cavité) ou incomplet peut mener à des erreurs de localisation. Dans l’étude d’une arythmie focale, la zone rouge enregistrée dans notre cavité peut n’être que le témoin d’une zone encore plus précoce dans la cavité adjacente.

Enfin, même si le développement des systèmes de cartographie a révolutionné la prise en charge des tachycardies complexes, les manoeuvres électrophysiologiques de base gardent leur place dans l’arsenal diagnostique. C’est le cas notamment de la méthode de l’entraînement d’une réentrée (décrite par Waldo en 1977), qui est encore largement utilisée pour éclaircir certaines situations que même les cartes d’activation les plus précises ne démêlent pas (4, 5).

Références

  1. Gepstein L, et al. A novel method for nonfluoroscopic catheterbased electroanatomical mapping of the heart. In vitro and in vivo accuracy results. Circulation. 1997;95(6):1611-22.
  2. Gaita F, et al. The dream of near-zero X-rays ablation comes true. Eur Heart J. 2016 ;37(36):2749-55.
  3. Gurevitz OT, et al. Use of advanced mapping systems to guide ablation in complex cases: experience with noncontact mapping and electroanatomic mapping systems. Pacing Clin Electrophysiol. 2005;28(4):316-23.
  4. Strisciuglio T, et al. Prospective evaluation of entrainment mapping as an adjunct to new-generation high-density activation mapping systems of left atrial tachycardias. Heart Rhythm. 2020;17(2):211-9.
  5. Waldo AL, et al. Entrainment and interruption of atrial flutter with atrial pacing: studies in man following open heart surgery. Circulation. 1977;56(5):737-45.

Article paru dans la revue “Collèges des Cardiologues en Formation” / CCF N°13

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