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心电图学
1.7.4.1.1 第一节 心脏起搏基础

第一节 心脏起搏基础

用低能量电脉冲暂时或长期(永久)地刺激心脏,使之发生激动,以治疗严重心动过缓,防止在缓慢心率基础上发生或反复发生快速心律失常,特别是危险的室性快速心律失常。这就是临床上已广泛应用的人工心脏起搏术或抗心动过缓起搏(antibradycardia pacing),简称心脏起搏(cardiac pacing)。心脏起搏也可用以终止或控制除颤动以外的室上性和室性快速心律失常,称为抗心动过速起搏(antitachycardia pacing)。埋植型心脏自动除颤器(AICD)在80年代已用于临床。

一、人工心脏起搏器的历史和起搏心电图

1903年,伟大的生物学家和医学家Einthoven经过多年不懈的努力,试制成功了“弦线式”心电图机,开创了体表心电图记录的历史。1932年,美国胸科医生Hyman在纽约贝斯—大卫医院应用自行设计的一台由发条驱动的电脉冲发生器刺激心跳停搏的动物心脏获得成功,他给这台机器命名为“人工心脏起搏器”。他用弦线式心电图机记录的人工电刺激心脏产生的心电图,就是起搏心电图。1950年,Zoll首先应用体外经胸壁起搏的方法,挽救了濒于死亡的房室阻滞的患者,从此起搏器引起医学界及工程技术界的重视,并加快了起搏器研制的进程。1958年10月,Elmquist工程师设计制造出第一台可植入体内的起搏器,在瑞典首都斯德哥尔摩由Senning医生植入人体内。同年,Furman在X线下将第一个静脉导管电极放入右心室流出道,开创了经静脉植入心内膜起搏电极的先例,为人工心脏起搏器的临床应用奠定了基础。

二、心脏起搏器系统和起搏部位

人工心脏起搏器系统由一具脉冲发生器(起搏器)和与之匹配的电极导管组成。脉冲发生器可置于体外,或埋植于体内(埋植型)。前者用于临时起搏,而长期(永久性)起搏则采用埋植型脉冲发生器(图61-1)。

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图61-1 心脏起搏器系统

脉冲发生器系由电源、电子元件和导管电极连接部分所构成。目前,脉冲发生器的外壳大多由钛制成,产生严重组织反应和机体排斥作用的机会很小。电源则大多采用锂电池或锂—碘电池,而电子元件组成的电子线路则采用整体集成电路技术。随着电池质量和电路的不断改进,脉冲发生器的寿命延长,一般可达8~12年,并向微型化发展。大多数国外公司(美国、澳大利亚、荷兰、意大利、法国、德国等)生产的埋植型单腔脉冲发生器仅重20~30g,有的更轻些仅为17g,主要为儿童患者使用,面积小于一般的火柴盒,厚度仅为4~6mm。双腔脉冲发生器的重量和体积稍大,一般在30~42g,也有的仅20g左右。原子能电池的脉冲发生器寿命更长(至少在理论上),但极少临床使用,对其利弊看法不一。

按照起搏电极置于心壁的层次,有心内膜起搏、心肌内起搏和心外膜起搏等三种。心内膜起搏通过置于心腔内膜面的导管电极进行,目前临床应用最普遍。在少数情况,例如扩张型心肌病、显著心脏扩大或心内膜纤维化等,导管电极在心腔内膜面不易固定或起搏效果不好,或者急症病例需要紧急心脏起搏,来不及经静脉插入导管电极或缺少必要的设备,可经胸壁穿刺插入心肌内电极,如螺旋固定式心肌内钢丝电极,进行临时起搏。心外膜起搏大多用于心脏直视手术时或术后作为临时治疗措施,以控制心律失常,增快心率或改善血液动力学状态。目前有多种心外膜钢丝电极可供选用。根据起搏电极所在的心腔,有单腔起搏(single chamber pacing)和双腔起搏(dualchamber pacing)两大类(图61-2)。单腔起搏指仅有一根导管电极置于心房(心房起搏)或心室内(心室起搏)。临床上很少用左侧心腔(心房或心室)起搏,永久性起搏一般采用右心室起搏,而右心房起搏大多用于临时性起搏或电生理研究。近十多年来,由于导管电极的造型和在心房内固定技术的改进,右心房起搏也可用于长期起搏治疗目的。双腔起搏是心房和心室内各有一根电极导管(一般经静脉分别置于右心耳和右心室心尖部),以使心房和心室顺序地起搏,获得较好的血液动力学效果,即所谓(仿)生理性起搏(图61-2C)。

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图61-2 单腔起搏和双腔起搏A.单腔右心室心尖部起搏;B.单腔右房室起搏;C.双腔起搏(右心房和右心室起搏)

临时心内膜起搏,可用气囊电极导管或特殊的轻量“漂浮”电极导管,但最常用的是普通的6F和7F双极导管,因为它们与心内膜的接触较稳定,并可多次反复使用。临时起搏,可切开贵要静脉或穿刺股静脉插入导管电极,最好在荧光透视下推送至拟起搏的心腔。如果条件限制,也可“盲目”地推送导管电极,而根据心内心电图和起搏的QRS形态帮助判断电极头是否已在拟起搏的心腔(右心房或右心室)。经皮肤穿刺静脉技术已广泛应用,基本上取代了静脉切开,最常选用的血管是股静脉或锁骨下静脉。导管电极尾端与一具体外型脉冲发生器相联接。临时起搏对严重的心动过缓或心动过速的即时治疗或急症处理十分有用。作为永久起搏,一般切开头静脉的锁骨下段,自切口插入永久性起搏导管;另一途径是经皮肤穿刺锁骨下静脉插入电极导管,操作简便,并且双腔起搏器的两根导管电极可以自同一静脉插入。经皮肤穿刺锁骨下静脉技术在临床上使用日益普遍。但是,有不少学者宁愿首先采用切开头静脉的锁骨下段,尤其在植入单极起搏器时,因为这种方式损伤小,简便,更重要的是基本上不发生并发症。经皮穿刺锁骨下静脉偶尔会产生并发症,诸如局部血栓形成、气胸、急性血胸等。

埋植型脉冲发生器通常放在右侧或左侧前胸上部皮下组织与胸大肌膜之间,电极导管尾部经皮下隧道与之相连。盛装脉冲发生器的皮下囊袋应当大小合适,位置不要太偏外侧,以免防碍患者上肢的活动。囊袋过小,植入脉冲发生器处的皮肤和皮下组织过于紧绷,患者常感不适,且时间长了,脉冲发生器有穿破皮肤而外露的可能;囊袋过大,则随患者体位改变或不同形式的活动时,脉冲发生器在囊袋内滑动或翻滚,甚至导致电极导管近端扭曲以至断裂。

长期(永久性)起搏有单极性起搏和双极性起搏之分。所谓双极性起搏是指两个电极都与心腔接触,因为它们在一根导管上;一般位于导管顶端的电极作为负极,而正极在其近侧10~20mm处。单极性起搏导管则只有一个位于导管顶端的电极(负极)与心腔接触,而正极(即参考电极或中性接点)是埋藏型脉冲发生器的不锈金属钛,表面上未加绝缘而与皮下组织接触的部分。

三、起搏器类型和起搏器编码

(一)人工心脏起搏的分类 起搏分类方法较多,主要采用如下几种分类方法,如根据应用的时间、起搏心腔、导线植入部位、方法和起搏方式等。

1.根据起搏心腔分类 包括心房起搏(AAI等)、心室起搏(VVI等)、房、室顺序起搏(VDD及DDD起搏等)、双心房及单心室起搏(三腔起搏)、单房或双室起搏、双房、双室起搏(四腔起搏)。其中心室起搏又可分为右心室心尖部和右心室流出道起搏。

2.根据起搏方式分类

(1)生理性起搏又分:①单腔起搏:心房起搏(AAI)、心房频率适应起搏(AAIR)、心室频率适应起搏(VVIR)。也有作者将VVIR起搏称为半生理性起搏。②双腔起搏:双腔起搏(DDD)、双腔频率适应起搏(DDDR)、单电极VDD起搏(VDD、VDDR)、DDI。③三腔起搏:双房、单室起搏及单房、双室起搏。④四腔起搏:双房及双室起搏。

(2)非生理性起搏VVI、VOO。

3.根据应用时间分类 起搏器植入后根据时间分为两类:(1)临时性起搏:一般起搏时间为4周,应用临时体外起搏器;(2)永久性体内起搏:即将起搏器埋植于体内,在体内可连续工作8~12年。

(二)常用起搏器简介 目前,永久性起搏器的类型大致可分为:单腔起搏器、双腔起搏器、多腔起搏器、频率适应性起搏器、抗心动过速起搏器、植入型心律转复除颤器(表61-1)六类。目前,永久性双腔起搏器实际上只有VDD和DDD两种在临床使用,尤其DDD起搏器用得最多。它们都具有多项功能参数程控性能,其中包括对起搏方式的程控,医生可根据患者心律的状况和具体需要,将DDD或VDD起搏器程控为某种起搏方式。以DDD起搏器为例,除了能够按照患者日常生活中不同时刻的自身心律情况,自动地以DVI、VAT或AAI方式进行工作,或处于全抑制状态(OOO方式外),它也可由医生根据患者的具体情况或需要,程控为以下的方式之一,即DDD、DDI、DVI、VDD、VVI、VVT、AAI、AAT、DOO、VOO等(图61-3)。

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图61-3 起搏器的模式

1.单腔起搏器

(1)固定频率起搏器(AOO或VOO) 它仅能发出起搏脉冲,而无感知功能,不能与自身心律同步而可产生竟争心律,尤其是VOO起搏时,起搏脉冲如发放在心室自身心动的易损期,有可能引起快速性室性心律失常而危及生命。因而应用范围较窄,仅适用于完全性房室传导阻滞和永久性窦性过缓。目前其主要用于临时起搏作心脏电生理检查。

(2)P波抑制型心房起搏器(AAI) 又称心房按需起搏器。它能按照预定的频率发出脉冲,并能接受P波的控制。当自身心率快于或先于起搏脉冲时,它被抑制而停止发放脉冲;而当自身心率低于起搏频率时,起搏器自动发放脉冲起搏心房。由于AAI是通过自然的房室传导途径使心室激动,保持了良好的血流动力学特点,故亦属于生理性起搏,此型主要用于病态窦房结综合征而房室传导功能良好者,但在患者出现心房颤动或心房扑动时AAI即失效。

(3)触发型按需心房起搏(AAT) 系心房起搏,心房感知,触发型。当心房电极感知自身心房搏动后,触发起搏器提前发放一电脉冲,此电脉冲落在心房不应期即P波中。耗电多是其特点。近年来房间传导阻滞应用双房起搏使用该方式增多。当一侧心房出现期前收缩时,电极感知后触发另一侧电极同步起搏,确保心房起搏、窦性心律、心房异位搏动时均能使左右心房同时激动,从而预防房性心律失常。

(4)右心房间隔下部起搏 是在冠状静脉窦窦口上方使用螺旋电极将电极旋入到房间隔肌肉中,其优点是可使左、右心房同步起搏,从而预防由于心房间传导阻滞引起的房性心律失常,如房性心动过速、心房扑动、心房颤动。其主要适应证是病态窦房结综合征,同时有房间传导阻滞伴房性心律失常。起搏心电图的特点是P波形态和窦性不同,Ⅱ、Ⅲ、aVF导联P波向下,aVR导联P波向上。

(5)R波抑制型心室起搏器(VVI) 能按照预定的周期发生起搏脉冲起搏心室,并能接受R波的控制。当自身心率快于或先于起搏脉冲时,它被抑制而停止发放起搏脉冲,从而可避免发生竟争心律;而当自身心率低于起搏频率时,起搏器将发放脉冲。所以,它又叫心室按需型起搏器。因为按需型起搏器能排除竞争心律的危险,与R波触发型相比又节省功耗,所以在临床应用中使用最多。它的适应证广泛,不但高度房室传导阻滞的患者采用,而且病态窦房结综合征综合征等心律失常亦可使用;其最大缺点是房室不同步,可产主起搏综合征。

右心室流出道或间隔部起搏:近年来,将右心室电极放置于右心室流出道或间隔部,采用螺旋电极旋入上述部位的肌肉中。其目的是尽可能接近希氏束处起搏,希望保持左右心室间正常的电激动顺序和同步收缩,提高心排血量。

(6)R波触发型起搏器(VVT) 它能发出预定节律的起搏脉冲,但当自身心率出现时,起搏器能立即被触发而发放一个脉冲,它将落在心动周期的绝对不应期内,而对心脏是无效的,下一个脉冲将以R波出现的时刻为起点重新安排,因此能达到起搏脉冲与R波同步的目的。

VVT的不应期一般设计为500ms,在外界电磁干扰或误触发时,以使最高的同步频率不超过120次/min(这种由不应期限止的同步频率称为“上限频率”),保证患者安全。此外,也避免高大T波的误感知而造成脉冲落入T波的现象。其优点是只要起搏器工作正常,起搏脉冲总是存在的,因而便于监测。但它与R波抑制型相比,多了一个无效脉冲,因此功耗较大,临床应用较少。

2.双腔起搏器

(1)P波同步心室起搏器(VAT) 其特点是心房、心室各安置一个电极,起搏电极置于心室,感知电极置于心房,经过适当的A-V延迟而建立人工房室传导。因为P波触发心室起搏,故心室率随心房率而改变,从而恢复了心房的调节功能,并可避免房室逆传导。此型仅适用于房室传导阻滞而窦房结功能正常的患者。其心房感知不应期为500ms左右,以避免快速心房率如数下传至心室而造成心动过速,保证心室率不超过120次/min。当患者心房率低于60次/min时,VAT将会转成VOO起搏,以维持60次/min的“逸搏频率”。其主要缺点是心室无感知功能,可出现心室竞争心律,故目前较少应用。

(2)P波触发、R波抑制心室起搏器(VDD) 此型仍可具有VAT的房室同步及随心房调节而自动加快心率的优点,但由于有R波抑制作用,故可避免心室竞争心律。其缺点是不能起搏心房,不能用于窦房结功能病变者,且可引起起搏器介导的心动过速。

(3)R波抑制型房室顺序起搏器(DVI) 其特点是心房心室顺序起搏,而感知电极置于心室,具有良好的生理性能。当心脏无活动时,心房先起搏,经过一段时间延迟之后,心室再起搏。如有自身心室活动,则QRS波将抑制后一脉冲的发放。其优点是房室顺序收缩,且不会产生起搏器介导的心动过速,适用于病态窦房结综合征或伴房室阻滞的患者;其缺点是对房性期前收缩或房性心动过速不能感知,且心房、心室都要安置电极而不方便。

(4)全自动型(fully automaticmodel)起搏器(DDD) 这种起搏器是在房室顺序按需型的基础上发展起来的,1981年问世。它具有房室顺序起搏、双腔感知,具有抑制或触发两种同步方式。借助于体外程控器,它可在DDD、DVI、VVI、DOO等四种类型之间选择。全自动型起搏器的功能已与人体心脏的活动相接近,比DVI具有更好的生理功能。其主要适用于病态窦房结综合征、房室传导阻滞的患者,禁用于心房扑动、心房颤动患者。其主要缺点是可以引起起搏器介导的心动过速。

DDD起搏器可根据自身窦房结及房室传导功能的状态,自动转换以下4种起搏方式:①心房、心室双抑制:自身心房率快于起搏器的下限频率,自身P-R间期短于程控的A-V间期。②心房同步心室起搏:自身心房率快于起搏下限频率,自身P-R>A-V间期,心房感知、心室触发起搏。③心房起搏,心室抑制:自身心房率慢于起搏器下限频率,自身P-R<A-V间期。心房起搏,心室抑制。④房室顺序起搏:自身心房率慢于起搏器下限频率,自身P-R>A-V间期,此时房室均起搏。

3.多腔起搏器

(1)双房同步起搏器 近年研究表明,房间或房内传导阻滞可以引起左心房收缩延迟,使之和左心室同时收缩,从而使左心房失去对左心室的辅助泵作用。左、右心房同步起搏,可以人为消除房间传导阻滞,从而防止房性心律失常,改善左心室排血量。双房同步起搏适用于房间传导阻滞伴房性心律失常。通常右心房电极置于右心耳,左心房电极置于冠状静脉窦。

(2)三腔起搏器 ①双心房+右心室:双心房电极的安置:一根电极放在右心耳起搏右心房,另一根电极放在冠状静脉窦起搏左心房;右心室电极可以放在右心室尖部或右心室流出道或间隔部。适用于房间传导阻滞同时有房室传导阻滞的患者。②右心房+双心室:右心房电极安置在右心耳;双心室电极安置:左心室电极为将特制的电极送入冠状静脉窦的属支静脉如心大静脉或左心室侧缘静脉行左心室心外膜起搏,右心室电极可以放在右心室尖部或间隔部。主要适用于难治性心力衰竭伴①完全性左束支传导阻滞,QRS≥0.14s;②VVI右心室心尖部起搏下QRS≥0.20s。由于完全性左束支传导阻滞或右心室心尖部起搏可以引起明显的左心室收缩和舒张不同步,导致二尖瓣功能性反流,使左心室心排血量下降。左、右心室同步起搏后,减轻或消除了完全性左束支传导阻滞,减少或消除二尖瓣反流,提高心排血量,从而改善心功能。目前,其主要试用于扩张型心肌病、缺血性心肌病所致难治性心力衰竭。

(3)四腔起搏器 目前,其主要试用于扩张型心肌病、缺血性心肌病所致难治性心力衰竭,同时有房间传导阻滞和房室传导阻滞的患者。四根电极的放置如下:右心房电极安置在右心耳,左心房电极放在冠状静脉窦,右心室电极放在右心室心尖部,左心室电极放置于心大静脉或左心室侧缘静脉。

4.频率适应性起搏器(rate-responsive pacemaker,rate-adaptive pacemaker,rate-mudulated pacemaker) 是指利用正常窦房结功能以外的生理、生化指标,为满足机体代谢需求而自动调整起搏频率的起搏器。主要适用于窦房结变时性功能不良的患者(在活动时心率不能达到适当的水平或满足新陈代谢的要求)及患慢性心房颤动并且心室率缓慢的患者。

5.抗心动过速起搏器 近代临床电生理研究表明,大多数心动过速均源于折返机制。因此,只要发放一个恰当的电刺激进入折返环,就可引起该区域兴奋并沿折返环传导,逆钟向传导可能赶上折返激动的复极波而终止,顺钟向传导则与折返激动的波前相遇,使折返激动中断,心动过速终止。心动过速的识别主要根据心率、心动过速的突然性、稳定性和持续性,以及QRS波形态等指标。当起搏器判定为阵发性心动过速后,便发放电刺激终止心动过速。终止心动过速的方式有亚速起搏、超速起搏、短阵猝发起搏以及程控期前刺激等。在安装抗心动过速起搏器前需进行腔内电生理检查,以确定心动过速的机制及有效终止方式。

由于不适当的心室刺激可加速室性心动过速,甚至诱发心室颤动。因此,抗心动过速起搏器主要应用于折返性室上性心动过速的治疗。近几年来,射频消融技术的飞速发展,使绝大多数折返性室上性心动过速得到根治,置入性抗心动过速起搏器的应用也明显减少。

6.埋藏式自动心脏起搏电复律器(AIPCD) 通过两个独立的感知系统识别室性心律失常:一是频率感知通道,判断心率是否超过预设的触发放电频率;二是波形感知通道,根据概率密度函数(probability density function,PDF)检测QRS波和心电在等电位线概率减少程度,以此判断QRS增宽和心律失常特征。当满足预设的标准时,则触发电击脉冲。新型AIPCD采用分层治疗方式终止室性心律失常,即随着室性心动过速频率的增加和(或)时间延长采用不同的终止方式。

AIPCD可以有效地检出恶性室性心律失常,并减少心脏性猝死的发生率,适用于有室性心动过速和心室颤动发作史、药物治疗无效或不能耐受的患者。另外,对药物效果难以肯定或药物治疗有效,但电生理检查仍能诱发出室性心动过速者,也可选择应用。目前,由于价钱昂贵和安置技术复杂等原因,在我国的应用受到限制,相信随着经静脉安置电极系统的问世以及经济发展,AIPCD的应用将越来越多,使更多的患者受益。

(三)心脏起搏器的编码 随着起搏器类型或工作方式不断增多,功能日趋繁多复杂,为便于从事心脏起搏工作的医生和其他人员互通情报和交流经验,1974年国际心脏病对策社团的一个联合专门委员会(ICHD)制定了一个三位字母的起搏器代码。起搏器代码的设计是为了表明起搏器的功能,尽管起搏器型号或名称以及制造厂家不同,起搏器的工作方式和功能可以一目了然。这个代码于1981年在北美心脏起搏和电生理学会(NASPE)的主持下由原来的联合专门委员会成员作了修改,扩充为五位字母代码(表1-4)。1987年2月作了一次修改,仍为五位字母代码,即目前通用的NBG起搏器代码(NASPE/BPEG Generic Pacemaker code),BPEG(British Pacing&Electrophysiolg Group)是英国心脏起搏和电生理学会的缩写(表61-1、2、3)。

NBG代码的第一、二、三位字母分别代表起搏的心腔、感知的心腔和感知后起搏器的反应方式,与原有的两个代码(三位字母代码和ICHD/NASPE五位字母代码)相同,而第四和第五位字母的含义有所变更和扩充。第四位字母表示两种不同的起搏器特性,即程控性的程度和有无频率适应机制的存在;第五位字母表示起搏器的抗心律失常功能和方式,包括具有抗心动过缓、抗心动过速或两者的任何电刺激器械,例如ICD。从事心脏起搏工作和临床心电图工作的人员,都应熟悉现用的NBG起搏器代码。此外,应当提出,对任何一型起搏器代码叙述,应当采用五位字母或至少四位字母,只用三位字母的描述是不完全的。例如,VVIO和VVIM分别表示无程控功能和具有多项参数程控功能的抑制型心室按需起搏器。

表61-1 起搏器类型

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(续表)

表61-2 ICHD/NASPE五位字母起搏器代码(1981)

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*触发和抑制功能**在正常和缓慢心律时,起搏器被抑制,而在心动过速时,起搏器的反应为“逆转”方式,现已无此类起搏器

表61-3 NBG起搏器代码(1987)

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*第1~3位,只用于抗缓慢心律失常功能

**一般情况下,第4位只表示这个器械是频率适应性的,因为都知道现代的埋植型起搏器具有M和C的功能

***第5位较少用,因为在心脏起搏工作中,抗快速心律失常的特点不是常见的。将来,ICD可能会以相似的但多少有些不同的代码来表示

四、起搏心电图学中常用的几个基本概念

(一)起搏回路及起搏信号 起搏器系统的脉冲发生器输出起搏脉冲,经电极导线刺激和起搏心脏。起搏时,电流由起搏电极(阴极)流向无关电极(阳极)。起搏可以是单极或双极两种形式起搏,并以不同方式组成起搏回路。刺激信号又称脉冲信号或起搏信号,代表脉冲发生器发放的有一定能量的刺激脉冲,脉冲宽度0.2~0.5ms,在心电图上表现为一个直上直下的钉样标记(图61-4)。脉冲信号的幅度与两个电极问的距离成正比关系,双极起搏时,正负两极间距离小,刺激信号较低,在某些导联心电图上几乎看不到脉冲。单极起搏时起搏的正负两极之间的距离大,刺激信号较大,有时还呈双相。刺激信号的另一特点是不同导联记录的刺激信号幅度的高低有一定的差异,这与起搏电脉冲的方向在心电图导联轴上的投影不同有关。有的心电图机描记出来的起搏心电图脉冲信号在同一导联上有正有负,振幅大小差别很大,原因是心电图机的采样率较低,丢失了一部分心电和脉冲信息。

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图61-4

刺激信号是起搏器发放的电刺激在心电图上的具体反应,表现为一占时极短、振幅差异较大的电位偏转波

(二)起搏间期与逸搏间期 两次连续的起搏信号间的间期,称为起搏间期。起搏间期与设定基本的起搏频率一致。逸搏间期是自身心律与刺激信号间的时距。逸搏间期是感知QRS波或P波初始部到其后的脉冲信号之间的时距。如果起搏器没有滞后功能或未打开滞后功能,那么逸搏间期等于起搏间期。实际上大多逸搏间期略长于起搏间期,其原因是感知并非发生在QRS的起始处;另一原因是自身心肌除极波到达起搏器感知系统需一定时间,一般约需50ms,为此逸搏间期比起搏间期长约50ms,目的是给更多的自身心律下传得机会。

根据患者的具体情况和临床需要,可人为的程控起搏间期和逸搏间期,可将起搏器设为负性频率滞后或正性频率滞后。设为负性频率滞后时,逸搏间期长于起搏间期;反之,设为负性频率滞后时,逸搏间期短于起搏间期;临床设置多为负性频率滞后(图61-5)。

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图61-5 逸搏间期与起搏间期

第3、4个QRS波群为心室夺获,基础起搏周期为1000ms,逸搏周期为1040ms

(三)心肌细胞的不应期和心脏起搏器不应期不应期 (refractory period)指心肌细胞在接受刺激而发生激动后存在着一个兴奋性消失或下降的短暂时期。心肌细胞的不应期可分为绝对不应期、有效不应期、超常期、相对不应期。

心脏起搏器不应期是指起搏脉冲发放后或感知自身心电信号后起搏器中的感知放大器被关闭,对外来信号不感知的一段时间称为不应期。现在所用的起搏器不应期分为绝对不应期(空白期)和相对不应期,后者又称为噪音采样期(图61-6),以ms为单位表示。在空白期内所有信号都不能被起搏器感知,其中包括自身心电信号。在相对不应期内,可对噪声进行采样然后进行起搏方式转换。

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图61-6 心脏起搏器不应期

不应期设置目的主要为了避免感知下列信号:(1)起搏脉冲发放后导线与心脏接触界面电化学作用产生的残余电压(起搏信号后电位);(2)高大深的T波;(3)起搏的或自身的QRS波群。

心室起搏不应期一般程控为300ms,心房不应期为400ms。如心房不应期过短,有可能感知其后QRS波或T波。不应期程控参数范围:150~500ms,以25ms递增。

双腔起搏器实际由二部分电路组成,即心房电路和心室电路,二者各有自已的不应期,为此双腔起搏器中的不应期分为(图61-7):

1.心房脉冲发放后同时出现心房不应期和心房后心室空白期 ①心房不应期(ARP):心房脉冲或感知P波后出现心房不应期,即为心房空白期和相对不应期,设置目的是为了避免感知心房脉冲后电位和其后R、T波;②心房后心室空白期:心房脉冲发放后心室电路为避免出现交叉感知,出现一段空白期,即心房后心室空白期,设置目的是为了防止心室电路对心房脉冲产生交叉感知。

2.心室脉冲发放后同时出现心室和心室后心房不应期 ①心室不应期(VRP):心室脉冲发放或感知R波后出现心室,即心室空白期和相对不应期,设置的目的是为了避免感知其身脉冲发放后产生的后电位和其后T波。②心室后心房不应期(PVARP):心室脉冲发放后心房电路出现不应期,即为心室后心房不应期(空白期和相对不应期),设置的目的是为了避免心房电路对心室脉冲的交叉感知。

3.总心房不应期(TARP) 总心房不应期=A-V间期+心室后心房不应期(PVARP)=UTRI(上限跟踪频率间期)。由此看来,总心房不应期决定了上限频率,如总心房不应期为500ms,它的上限频率将不会超过120次/min。

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图61-8 起搏器频率负滞后的示意图

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图61-7 DDD起搏器的不应期

(四)起搏阈值 能够使心脏产生或恢复有效收缩的最小能量称为起搏阈值。刺激心脏的电能转换为机械能使心脏产生收缩,心脏起搏所需电能是以微焦耳(μJ)表示,公式为E为V×A×t。E为心脏所需电能,以μJ表示;V为脉冲幅度,以V表示;A为通过脉冲的电流(mA);t为脉冲时间(ms);R为心肌阻抗,以Ω表示。若负载电阻为500Ω时,则起搏脉冲能量为:

V2÷R×t=V2/500×t=I×V2×t

如起搏电压为5.0V,脉宽为0.5ms,则电功耗为25μJ,计算公式为:

E=5.0×5.0/500×0.5=25(0.025J)μJ

(五)起搏脉宽 脉宽指单个脉冲的电流持续时间,以ms为单位。按需起搏器的脉宽同样可以程控,释放到心脏的能量基本上与脉宽成正比,在能保证起搏的前提下程控较窄的脉宽将会延长起搏器的电源寿命。程控脉宽的目的是为了节省能源和避免肌肉刺激与膈肌抽搐。测定脉宽可以了解起搏器的电源耗竭情况,如脉宽延长提示起搏器电源已接近耗竭,应进行更换。

(六)起搏频率与基础频率 起搏间期是指起搏器以按需工作方式时,连续两个刺激信号间的时距。

起搏频率指每分钟起搏的次数。在VOO起搏器中,只有基础起搏频率。在单腔按需起搏中,起搏器有基础起搏频率和滞后频率。在单电极VDD起搏器中,有基础频率和心房跟踪频率。在双腔起搏器中,有下限频率(基础频率)和上限频率,它的上限频率即为心房跟踪频率。在单腔频率适应性起搏器中有下限频率、感知驱动频率和感知器驱动上限频率。在双腔频率适应性起搏器中有四个频率,即下限频率(基础频率)、上限频率(心房跟踪频率)、感知器驱动频率和感知器驱动上限频率。

双腔频率适应性起搏器中的四个频率出现条件:当自身心律慢于起搏器程控基础频率时出现基础起搏频率;在活动时,可出现感知器驱动频率(DDD工作方式);但活动量不大感知驱动频率可达不到上限感知驱动频率,只有加大活动量,才可达到感知器驱动上限频率;如自身心房率较快,起搏器可出现心房跟踪频率。

(七)起搏滞后功能和起搏滞后频率 起搏器的滞后功能是指在自身心律R波(P波)出现后至下一次起搏脉冲发放之间的间隔,又称逸搏间期。通过起搏器程控将逸搏间期人为延长或缩短称为滞后功能。此间隔长于起搏间隔为负滞后,此间隔等于起搏间隔为无滞后功能,短于起搏间隔为正滞后。负滞后设置目的是尽可能给自身心律下传创造一个机会,因在较长的逸搏周期内,心脏会得到较好的休息,为其恢复自主心律带来更多的时机。如为负滞后,频率滞后结束前若无自身心律出现,起搏器将会继续工作,但这一个起搏周期会有所延长,延长的时间等于所设定的滞后时间,如起搏频率为70次/min,周期为857ms,滞后频率为50次/min,滞后周期为1200ms(图61-8、图61-9)。如连续出现滞后频率,此时的自身心律会慢于起搏器程控的基础频率,但不要误认为起搏故障。负滞后的缺点是患者延缓心搏后感到不适,因此有人不主张使用。正滞后主要用于梗阻型心肌病,可保证心脏不间断的起搏。

起搏器的频率滞后功能一般用在单腔心室起搏,意在鼓励自主心搏,因此又称起搏器逸搏功能。滞后频率一般低于基础起搏频率10次左右(起搏周期延长10%左右),通常是在有一定的自主心搏情况下启动该功能。它的工作原理是完全起搏时,起搏器按设定的基础起搏频率起搏,当出现一次自主心搏后,起搏器会立即启动滞后功能;如果在滞后起搏周期内未见自主心搏,则起搏器会发放起搏脉冲;如果在此周期内仍有自主心搏,则起搏器会继续启动滞后功能,直至自主周期大于滞后周期。

AAI起搏器,第1、3个PQRST波群为起搏图形,第2个QRST为室性期前收缩,第4、5个PQRST波群为自身心搏图形,第5个为室性期前收缩,第6个PQRST波群延迟出现,为起搏器的负滞后功能。

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图61-9 频率滞后

起搏模式VVI,基础频率(860ms),滞后频率60次/min(1000ms)。自主心率低于基础起搏频率时,起搏器按基础起搏频率(70次/min)起搏(上图),当自主心率加快并超过基础起搏频率时(中图)起搏器表现为按需工作,下图的第2个心动周期降至1000ms滞后功能仍在继续,第3个心动周期至1050ms(大于滞后周期)起搏器发放滞后起搏脉冲,并以基础起搏频率起搏

(八)起搏计时周期 起搏器中的某一些参数决定了起搏和感知心脏事件之间的时间间期,这些间期称为计时周期,它们以ms为单位表示,而频率用次/min表示。如起搏频率为60次/min,则起搏周期为1000ms。为避免起搏器出现误感知及交叉感知,在这一间期内设置了空白期、不应期、交叉感知窗及AV间期等,其内容较为复杂,均以ms为单位计算。计时周期的改变可影响起搏频率、功能等。决定了起搏器的工作性质和运行特征。它为程控起搏器、解决起搏和感知故障提供了重要的理论依据,为分析起搏心电图奠定了基础。

起搏计时周期设置不同,其工作性质不同。它控制着起搏脉冲的发放、频率、感知、工作性质等。

1.单腔起搏器的计时周期

(1)VOO(AOO)起搏器 只有一个计时周期,即在二次脉冲之间均为不应期,因此无感知功能。非同步起搏脉冲发放,不受自主心律影响,上下限频率相同。在AAI(VVI)起搏者中,利用它了解起搏状况,避免过感知(图61-10)。

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图61-10 VOO起搏器计时周期

(2)触发型起搏器(AAT、VVT) 其计时周期有上、下限频率,不应期。兼有起搏和感知功能,在自身心律后20ms释放一个同步脉冲,此脉冲落在P(QRS)波内,不产生竟争。无自身心律,按设定周期发放脉冲。

(3)VVI/(AAI)起搏器 其计时周期有基础频率、不应期、起搏或逸搏间期、滞后功能。工作特性受自身心律抑制,可出现干扰频率、滞后频率。

2.频率应答起搏器的计时周期单腔频率应答起搏器计时周期类似VVI起搏器,但增加了下、上限频率。

3.双腔频率应答起搏器计时周期(图61-11)

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图61-11 DDD起搏器的即时周期

(1)频率周期(下、上限频率)下限频率为程控的基本频率,即起搏器连续发放脉冲之间的最长周期。

(2)A-V间期(起搏、感知A-V间期、动态A-V间期、滞后A-V间期、非生理性A-V间期)亦称房室延迟。房室延迟反映心脏房室收缩的生理特性,通常房室延迟为140~200ms时,房室顺序收缩的协调功能和血流动力学效果最好。房室延迟始于心房起搏或感知心房搏动后至心室起搏,其数值可通过程控仪调节,需根据患者心房率、房室传导功能和起搏方式而具体选用。

(3)不应期有心房不应期、空白期、心房后心室不应期、心室不应期、空白期、心室后心房不应期、总心房不应期。①心房逸搏周期:又称V-A间期,指心室激动(心室起搏或自搏)至下一次预置的心房输出脉冲之间的间期。V-A间期取决于下限频率(V-V间期)和A-V间期,V-A间期=V-V间期-A-V间期。②心室后心房不应期(PVARP):指心室起搏或感知在心房对任何信号不感知的一段时间。PVARP可以程控调节,其功能防止误感知由心室逆传至心房Pˉ波而引起的心动过速。③总心房不应期(TARP):为A-V间期+心室后心房不应期,通常设置在400ms左右,此期间心房不感知;④心室不应期:感知QRS波群后的一段时间内心室不发生感知。⑤心室空白期:房脉冲发生后心室感知电路内设置10~60ms的空白期。⑥安全起搏:心室感知心房脉冲后110ms内发放的心室脉冲,称为安全起搏。安全起搏的A-V间期短于房室顺序起搏的A-V间期。

(4)上限频率限制作用:DDD起搏器具有感知心房激动的功能,当感知过快的心房率或外界信号时,通过起搏器下传心室,可引起心动过速,且药物治疗无效,为此设置了上限频率。当心房率以1∶1下传心室超过上限频率时,起搏器便出现文氏反应或2∶1传导,使心室率保持在这个极限水平以下,不致过快。

(5)睡眠频率。

(6)频率滞后功能。

(7)PMT的干扰作用。

(8)超速抑制作用。

(9)心率下降反应。

(九)心室安全起搏在心房脉冲发放之后,心室感知通道内出现空白期和交叉感知期(又称为交叉感窗),这一时间为64ms,即在A-V间期启动后前一部分为空白期,之后为交叉感知时间。心室电路如在交叉感知窗内感知到任何信号(心房脉冲后电位、肌电干扰、QRS波群等)即出现触发反应,但心室脉冲发放时间短于正常的A-V间期,为110ms(该期间设为80~120ms),因又短于正常的P-R间期,故又称之为非生理性A-V延迟或称心室安全起搏(图61-12)。

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图61-12 心室安全起搏心电图及计时周期图A.黑心实体内为心房脉冲发放之后心室感知通道内出现空白期,心室空白期后为交叉感知窗,时间为64ms。如在交叉感知窗内感知到某些信号(如心房脉冲后电位,肌电干扰,QRS波群等),将在心房脉冲发放之后120ms后又发放心室脉冲。交叉感知窗后为正常感知期。B.心室安全功能示意图:心房起搏脉冲发出后,先进入心室空白期,然后进入交叉感知窗,感知到有效的心电信号后,则触发心房起搏脉冲后100~120ms的心室安全起搏间期,并触发心室安全起搏脉冲,起搏夺获心室

心室空白期+交叉感知窗+正常感知期=A-V间期

心室安全起搏设置的目的是为了防止心室电路交叉感知,即心室电路因误感知其他信号而引起输出脉冲的抑制,造成心室停搏现象。若感知是自身QRS波群,此时提前发放的脉冲落入心室不应期,即安全起搏脉冲,则该脉为无效脉冲,不会出现不良反应(图61-13)。

图61-13 心房颤动伴正常心室率、DDD起搏器自9动转换为VVI起搏模式、出现心室安全起搏及室性融合波

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(十)A-V间期 为了保持正常心脏的房室收缩时间,使房内血流有充分时间注入心室,双腔起搏器在设计时也设置了P-R间期,但在起搏器中称为A-V间期。A-V间期开始于心房起搏或感知事件之后到心室脉冲发放的时间间隔。起搏A-V间期对房室收缩在时间上的分配与正常心脏的P-R间期有着同等重要作用。双腔起搏模式中房室间期是一个重要的可程控参数,它的时间可根据临床情况进行程控。从血流动力学角度来讲,起搏器的A-V间期模仿人的P-R间期,确保心房收缩和心室盈的时间,因此,必须对A-V间期进行调整以优化血流动力学效应。

在决定静息状态下房室间期优化程控方面,有几个因素起重要作用:①优化心房收缩和心室收缩的时间设置;②设法保持自身的房室传导;③希望节约电池能量。保持自身房室传导有一些血流动力学的益处,因为正常的心室活动能改善心室收缩和增加心排血量。然而,休息状态下优化的房室间期范围是100到200ms,多集中在150ms。P-R间期明显延长的患者可能出现左心室充盈受损,因为心房收缩过多的提前于心室收缩。此外,对于一些没有房室阻滞的患者,希望最大限度地减少心室起搏以节省电池能量。然而,有很多因素决定休息状态下的最佳A-V间期。在有房室阻滞或P-R间期明显延长的患者中,A-V间期通常被程控在150ms,以优化房室充盈。对于房室间期大约150ms的患者而言,为了预防起搏除极和心室自身除极的融合,保持正常的心室激动顺序和节省电池能量,A-V间期应程控为200ms,甚至更长。对于接近200ms正常上限的P-R间期,需要在自身除极带来的潜在血流动力学改善与优化房室延迟引起心室充盈的改善和电池的能耗之间进行权衡。

近来,借助多普勒超声心动图测量心排血量和二尖瓣血流进行优化间期程控,这样对患者的个体差异更有益处。可能有一些特殊情况需要将P-A间期程控得很短,如肥厚性梗阻型心肌病,以较短的A-V间期在右心室心尖部起搏可以降低左心室流出道的压力阶差。从右心室心尖部开始除极可使右心室间隔向背离流出道的方向运动并降低压力阶差。在房室传导正常时,A-V间期必须程控得足够短以便保证在自身传导使心室除极之前夺获右心室。然而,短的A-V间期可能伴随着不适宜的房室间期以及恶化舒张功能。

根据自身窦性心律的快慢和A-V间期设置的不同目的,当前所用的双腔起搏器可有四种A-V间期出现,即起搏A-V间期、感知A-V间期、动态A-V间期、滞后A-V间期。

1.起搏A-V间期 是指由心房脉冲发放到心室脉冲发放的时间,即心房起搏到心室起搏的时间。这一时间长于感知的A-V间期时间,它的时间计算应是心房脉冲发放—心房肌—起搏器—心室肌,这一时间过程比感知心房事件到下传心室事件长30~40ms。

2.感知A-V间期 代表起搏器感知自身心房活动信号后到心室起搏的时间,但心房P波形成后要达到一定高度时才能被起搏器感知,为此感知A-V间期的时间短于起搏A-V间期的时间,PA-V和SA-V二者时间差为25~40ms,如起搏A-V时间为180ms时,则感知的A-V时间应设为140ms。二者程控的数值差绝对不要超过100ms,SA-V时间更不能超过PA-V时间。

3.动态A-V间期 动态A-V间期又称为频率适应性A-V间期。意指起搏的A-V间期能够模拟健康人的房室传导功能,即A-V间期可遂自身心房节律或感知驱动频率的变化自动缩短或延长。由于起搏器中的A-V间期代表着从心房事件到心室事件的时间间隔,与自身心律的P-R间期有同样重要意义。从心脏电生理角度来看,起搏器中固定不变的A-V间期不能随心率加快而缩短,与心室收缩不协调,不利于心脏的射血功能,不符合生理要求。只有A-V间期出现了动态变化才能更好地模拟正常心脏的房室传导时间,使房室传导更加优化。动态A-V间期是DDD起搏器中的一大进步,起搏A-V间期的动态变化可以模拟正常人心脏的P-R间期变化,动态的A-V间期可达到与自身心律的P-R间期同等效果。动态A-V间期更为生理,可使房室收缩时间分配更加合理,利于血流动力学的改善,利于心脏的充盈及增加心排血量。

4.滞后A-V间期 分为正滞后A-V间期和负滞后A-V间期。

(1)A-V间期正滞后 起搏器搜索到心脏自身下传心室事件后将A-V/P-V间期延长到某一设定数值,如在这一定时间内未感知到自身下传心室事件,也将A-V间期延长一次。这种功能设置的目的是为了给自身心律下传创造一个机会,自身窦性下传心律对于心脏除极和收缩顺序更优越于房室顺序起搏,可最大程度地改善患者血流动力学,还可节约起搏器的能源。

(2)A-V间期负滞后 如果起搏器搜索到自身下传心律事件后,A-V间期自动缩短,以维持心室起搏。如果自身心室事件在负滞后间期被连续检测到,负滞后将继续维持;对于肥厚型梗阻型心肌病,植入起搏器后要达到如下二个目的:其一,缩短A-V间期减轻心脏前负荷;其二,保持心室连续起搏,可改变心脏激动和除极顺序,缓解左心室流出道梗阻,降低跨瓣压差,增加心脏排血量。

一种不变的A-V间期,即起搏和感知后的A-V间期相等时,房室在收缩时间上不能保持等同,可以说起搏器中只设一个A-V间期显然是不生理的。电生理研究证实,起搏A-V间期和感知A-V间期是有明显区别的,起搏A-V间期是起搏器发放心房脉冲到心房开始激动的时间要有数毫秒的过程,临床上又称为潜在起搏时间。起搏器对P波的感知是在P波达到一定高度或顶峰时方能被感知,而不是在P波开始处,临床上称为感知延迟现象;为此感知的A-V间期应短于起搏的A-V间期,两者不能处于同一时距上,否则这些因素的差异使心脏收缩不能处于等同时间位置上,会影响到心脏的充盈。为了改变这一情况,在DDD起搏器设置了起搏A-V间期和感知A-V间期,二者可分别进行程控。这样起搏器对起搏与感知A-V间期在时间的处理上更加合理,可使房室收缩偶联间期保持较好的同步性。

进行双腔起搏时,仅有心房的激动及收缩尚不能保证有最佳的血动力学效应,要达到最佳血动力学效应还必须设置一个最佳的房室延迟时间,即A-V间期。在正常的心动周期中,心房电及机械性活动也起着重要的作用。房室延迟间隔对二尖瓣关闭及左心室充盈有着重要的影响,最佳的A-V延迟(或称最佳的A-V间期),对心室充盈,减少房室瓣反流,保持较低的心房压力及防止不良的循环及神经体液反射方面都是很重要的。不适时的心房收缩带来的不利程度较单一的心室起搏还要大,因为它可以引发心房反射,使血动力学恶化而引起起搏综合征的一系列症状。实验证明,即使是双腔起搏,心室收缩前不适时的心房收缩可减少静息时每搏射血量的25%。心房收缩及其和心室收缩在时间上的关系,不但对二尖瓣的关闭而且对心室的舒张充盈都有很大的影响。房室延迟时限对左心室充盈的影响可表现在以下方面:①适时的心房收缩(最佳的A-V延迟)可达到以下目的在心室收缩前房室瓣关闭、减少房室瓣回流到最小程度、最佳的舒张期充盈的目的。②过早的心房收缩(A-V延迟时间过长),在心房收缩前静脉回流不完全;过早的二尖瓣关闭,瓣叶的再开放引起房室瓣的反流。③过晚的心房收缩(A-V延迟过短)限制心房的射血,房室瓣反流。

(十一)频率应答 频率应答又称频率自适应,即安装频率应答起搏器的患者起搏频率随体力活动或代谢的变化而增加或减慢

频率应答起搏器是近年来广泛应用的一种生理起搏器。其特点为:①随人体活动或代谢需要而增减心率;②房室顺序激动和收缩,如DDD起搏器;③心室同步起搏,保持正常的QRS波群形态,如AAI起搏。

(十二)融合波、真性融合波及假性融合波 心室起搏频率与自身心率接近或相等时,自身下传冲动和起搏器的刺激同时或几乎同时激动心室,亦即心室一部分被自身冲动所激动,而另一部分则被心室刺激所激动(起搏器),两种冲动各激动心室一部分,即形成融合波。

真性融合波是起搏冲动和自身下传心律二者均激动心室,只是二者在激动心室的时间上有差异。根据两种激动(心脏自身冲动和起搏器脉冲)到达心室时间的差异,即自身除极和电脉冲刺激心室除极所占的成分不同,在心电图上QRS波的形态可界于自身心律与起搏心律之间(图61-14、15),如起搏激动略早于自身窦律下传的时间,融合波的形态更接近起搏的图形,否则接近自身心律的QRS波形态。

假性融合波是心脏接受自身冲动刺激后已除极完毕,但心肌除极的信号未能立即通过导线反馈于起搏器内而抑止脉冲输出,此时起搏器也发出了脉冲,这一脉冲落在心室不应期,无效的起搏脉冲在体表心电图上与QRS波群相重叠,但QRS波的形态并未改变,实际上心肌内只有一个窦性起搏点,因此这种融合又称为纸上的融合(图61-14)。

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图61-14 VVI起搏真性室性融合波及假性融合波

梯形图表明,R2、3为假性融合波,R7为真性室性融合波,R6为完全起搏

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图61-15 DDD起搏心律、不同程度的室性融合波类似手风琴现象

(十三)起搏器感知功能 起搏器感知功能是指起搏器对心脏自身P波或R波的识别能力。在感知到自身心律后,不同的起搏方式,感知后的反应方式亦不同。单腔按需起搏器表现为输出抑制,双腔起搏器心房电路感知P波后抑制其自身脉冲发放,而触发心室起搏。起搏器正常工作需要脉冲发生器和心脏自身心律活动的密切结合,良好的感知功能是保证起搏器按需起搏、维持正常计时周期的重要因素,也是按需起搏器的基本功能之一。

起搏器内的感知器只能对电极所在心腔的电信号能够发现并做出相应的反应。人体的心电信号幅度相对恒定,因受某些因素的影响可在某一范围内变化。为感知不同幅度的心电信号,感知器的感知灵敏度值分成若干档次,可根据自身心电信号的振幅和斜率来调整感知度,使起搏器能够合理感知。例如灵敏度值设为要4.0mV时,该感知器对振幅4.0mV以上的心电信号能够感知,而低于4.0mV的信号不能感知;将灵敏度值程控为2.0mV时,则振幅高于2.0mV的心电信号才可被感知。因此,感知灵敏度值是起搏器的感知器功能的尺度,该值越低感知灵敏度则越高,反之亦然。

为了准确无误地感知心内信号,起搏器内设有带通滤波器,各种生物电信号由不同频率波所组成,带通滤波器必须能够正确地感知心内需要被感知的信号,并阻止感知频率之外的任何信号通过,如T波、后电位、肌电信号及其他外源性噪声干扰等。起搏器主要采用两种方法避免误感知:

1.起搏器的感知电路 起搏感知器中设计目的只让需要被感知的信号通过,而不需要被感知的信号则被滤除。为防止起搏器感知非心内信号,心内信号要经过电路的处理来决定是否具足够的振幅以及符合频率的要求。通过设计和调试感知电路对特定频率范围的信号最为敏感。VVI起搏器带通滤波器可允许频率为20~50hz的信号通过,心内R波振幅信号不低于2.0mV,频率50hz。肌电信号频率为30~1000hz,多在80~100hz以上。T波信号<2~10hz,带通滤波器对这些信号应能够区别,一般不会引起误感知。一旦信号通过滤波器,只要其具备足够的振幅就可以被起搏器感知。

2.不应期 起搏器中的不应期也被用来防止误感知,如AAI起搏,不应期设置较短时易感知自身QRS或T波,如延长不应期则可避免感知这些不需要被感知的信号,为此心房起搏时不应期设置要长于心室起搏。

起搏器感知电路是感知心内P波或QRS波的信号,而不是感知体表心电图P波或QRS波。心内信号经导线传入起搏器后,起搏器根椐所感知信号做出相应反应。信号在传递过程中因遇有电极导线和心肌的阻抗会出现衰减,所以在植入起搏器时心内信号必须符合下列条件方能保证术后可靠的感知要求:①P波振幅:急性期为2.5~4.0mV,斜率0.6~1.7V/s;慢性期为1.0~3.0mV,斜率0.5~1.5V/s。②R波振幅:急性期为7~15mV,斜率为0.8~2.0V/s;慢性期为5~10mV,斜率为0.6~1.5 V/s。电信号经导线向起搏器传送过程中有一定衰减,当5.0mV的R波传至感知滤波器中可能衰减为3mV左右,如果术中测试的R波低于5.0mV可能会出现感知不足。

(十四)感知度、感知阈与感知安全度 按需起搏器感知P波或R波而被抑制。感知阈是指能够抑止起搏器脉冲发放的R波或P波的幅度。起搏器感知较为复杂,受诸多因素的影响。心脏在除、复极过程中各波的信号幅度和频率亦不相同。因此,感知滤波器的设计必须能够滤出不需要被感知的信号,并能够准确无误地感知所需被感知的信号。如心室按需起搏器,只要求感知R波,其余部分,如P、T、U波及肌电位则不能被感知,换言之,它们必须被滤过出去,否则会出现误感知。

感知度的程控要适当,程控的过低可能对P/R波不感知,出现竞争心律,过高可能出现误感知,误感知又称为过感知,过感知可导致起搏输出抑制。当出现误感知时,如感知自身T、QRS波群、肌电干扰或低感知时应调整起搏器感知度,调整到能够合理感知为至。

感知安全度是指测定的心内电位幅度高出起搏器设置的感知灵敏度值的比例。计算公式:

感知安全度=[测定的心内电位(mV)-感知灵敏度(mV)]÷感知灵敏度(mV)×100%。

一般要求该值>100%,最好能接近或超过150%,感知安全度是保证起搏器感知和按需功能的指标。如感知度设为1.0mV,心电信号为2mV,感知安全度为100%;如感知度设为0.5mV,心电信号为2mV,感知安全度为300%

(十五)低感知和过感知 起搏系统不能对自身P或R波进行正确认别时称为感知功异常。感知异常时起搏频率和周期则会受到影响,导致起搏功能紊乱。

心内电信号能否被起搏器正确感知受多种因素影响,如心电信号强弱、心肌基础、心肌供血状况、导线在心内位置、方向、与心肌接触情况、电信号在导线内的传导、导线的完整性、血液电解质及某些抗心律失常药物等,这些成分是影响起搏与感知的重要因素。除此之外,起搏器的感知滤波器必须能够滤除某些不需要被感知的信号,如肌电信号、远隔的心内信号以及周围环境电磁干扰等信号,才能使起搏器合理正确的感知。

起搏器对心脏自身心律正常的P或R波电信号不能识别,在其后仍有脉冲发放,并与自身心律产生竞争现象称为低感知。低感知分为感知功能减退、感知功能不恒定、感知功能消失。

感知功能减退包括:①感知功能减退:起搏器对不应期之外的自身心电信号不能感知,但调

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图61-16 AAI起搏,低感知导致人工期前收缩

过感知是指起搏器对不应被感知的信号进行感知,感知到干扰信号后可使脉冲发放暂时抑制或使起搏器转变为干扰频率,在双腔起搏器会触发心室起搏形成起搏器介导性心动过速。

起搏器过感知的原因较为复杂,干扰源可分为内源性和外源性,两种干扰源对起搏器的干扰机制相似。具有按需功能的起搏器均可被电磁干扰所影响。对起搏器干扰频率以50~60hz影响最大,只要起搏器两端电压差达到或超过某一水平,可能出现过感知,当然也依赖于信号的形态和频率。过感知后起搏器的计时周期将会受到影响。一般而言,感知度设置较高是过感知的重要原因,此外,心房不应期设置较短也容易引起过感知。应提及的是过感知导致不起搏的重要性远远超过竞争心律。临床上常见的过感知原因有如下几种情况:①外源性干扰源信号,如电流干扰、磁性干扰、电磁干扰、雷达、发电机、医疗仪器;②内源性信号干扰,如肌电干扰、心内信号;③起搏系统自身干扰,如导线折断、绝缘层破损、导线后电位等。

单腔按需抑制型起搏器受电磁干扰后输出功能会受到抑制,心电图表现无脉冲信号。如受到高感知灵敏度后可以恢复感知功能;②部分感知:是指在感知期任何时间内,刺激信号都能产生短于起搏器的逸搏间期。

感知功能不恒定在心电图上表现为感知时好时坏,有时不感知或部分感知,其原因是导线在心腔内不固定,来回漂移所致。

感知功能消失是对自身心律不能感知,转为固定频率起搏。

低感知的原因主要是由于心内信号振幅及斜率不够高,或由于某些原因导致心内信号向起搏器传递过程中衰竭或不能传递,使起搏器不能被感知。影响感知的因素有呼吸、药物、电极导线在心腔内的位置、导线完整性、电池状况、电解质紊乱、电极周围纤维化等。如ⅠA和ⅠC类抗心律失常药物,可抑制钠离子内流孔道对细胞内K+的流出有抑制作用,心肌纤维0时相上升速度降低,传导速度减慢,膜反应性降低,曲线右移,同时延长动作电位时间,影响起搏器感知功能。

低感知的主要临床表现为,由于感知不足可能会造成人工期前收缩或人工心律失常、竟争心律及单项传入阻滞。VVI及AAI起搏低感知可造成人工期前收缩(图61-16)。VDD起搏器因导线在心腔内位置变动,可对P波产生不感知或低感知,低感知绝大多数为间歇性,心房不感知则不能触发心室起搏,而转换为VVI起搏。DDD起搏其心电图表现较为复杂,如自身心律低于起搏基础频率,可出现双腔起搏。如心律与基础频率接近可出现“三明治”现象,即房脉冲在R波之前,室脉冲在R波之后。导线周围纤维化时,起搏脉冲可顺利传出,而心脏自身信号因递减性传导,使起搏器无法感知,这一现象称为单向传入阻滞。单向传入阻滞可为间歇性或完全性,心电图表现为起搏功能正常,感知功能障碍,感知功能障碍可间断出现或持续存在。强电磁干扰可转为固定频率起搏,而产生竞争心律。干扰频率一般比起搏频率快10%~20%。起搏器受干扰是产生脉冲抑制还是转为干扰频率,取决于干扰信号的频率,干扰频率在300次/min以上才转为干扰频率,如低于300次/min的干扰信号起搏器则不转换为干扰频率,其目的是为了避免将心动过速误转换为干扰频率。触发型起搏器被外界高频电磁、肌电位干扰时起搏器触发频率加快,引起快速心律失常。过感知在心房起搏患者中比较多见,因AAI起搏心房感知度设置较高,易受外界电磁信号干扰。

过感知表现为:①间歇性或持续性。②单腔起搏频率不稳定,频率减慢,可出现心脏停搏感、头晕等症状。③AAI起搏出现交叉感知,感知到心室QRS或T波时,起搏器重设起搏周期,使起搏频率变慢;应用AAIR起搏器时,起搏达不到上限频率。④VVI起搏感知自身T波后使起搏周期延长,而在VDD起搏感知T波后立即触发心室起搏。⑤DDD起搏器如心房电路受干扰后可以较快的频率触发心室起搏,产生起搏器介导性心动过速。如房室电路均受干扰,则起搏输出功能将受到抑制。

(十六)交叉感知 交叉感知又称为“串线”,是指位于一个心腔的电极导线,感知到起源于另一个心腔的心电信号并导致起搏计时周期的改变。最常见的交叉感知是,在单腔AAI起搏中,心房电路感知心室的心电信号,如QRS波或T波(图61-17);在双腔起搏时心室通道不适当地感知心房起搏脉冲信号,或心房电路感知到心室心电信号,而导致起搏周期的改变,结果导致心室输出间歇性或持续性受到抑制,还可能引起起搏器介导性心动过速(PMT)。引起交叉感知的原因有:①感知灵敏度设定过高(数值过小);②心室后心房不应期(PVARP)或起搏不应期(PERP)设置过短;③起搏间期设置过短;④R波振幅过高;⑤P-R(或A-V)间期过长等。由于起搏脉冲振幅较大,交叉感知在单极双腔起搏系统比双极双腔起搏系统更常见。

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图61-17 心房起搏,交叉感知

患者病态窦房结综合征,起搏模式AAI,起搏频率130次/min(461ms),感知灵敏度1.0mV,心室后心房不应期200ms。当心房起搏后,下传的心室波由于过大(或感知灵敏度过高),被心房感知,起搏器重新安排周期,造成起搏周期延长、起搏频率减慢(上图);将起搏模式改为AOO则交叉感知现象消失(下图)

(十七)交叉刺激 交叉刺激是指一个心腔发出的脉冲交叉性地刺激了另一心腔,并使其产生有效地收缩称交叉刺激。交叉刺激严格讲是双腔起搏器心房、心室导线和脉冲发生器的接口错接,使首先发放的心房脉冲刺激心室,尔后发放的心室脉冲经心房导线刺激心房,出现意想不到的起搏现象。但有时房、室导线并未错接,脉冲发生器同样可产生交叉刺激,其原因有三种:①心房导线靠近心室,在输出电压较高时,使心室肌产生应激;②双腔单极起搏共用一个阳极(脉冲发生器外壳),易出现交叉刺激;③磁铁刚放于起搏器上,自我限制偏离也同样可引起交叉刺激。

(十八)上限频率与下限频率 上限频率(upper rate limit,URL)指患者运动时起搏器应答后发放的最快频率。当达到上限频率后,即使再增加运动量起搏频率也不会随运动量的增加而上升。上限频率设定要与患者最大活动后生理需要量一致,一般为120~130次/min。

下限频率(lower rate limit,LRL)为起搏器程控的基础频率,即患者在休息状态下,未感知任何信号时的起搏频率。

当自身心房活动超过下限频率时,起搏器感知快速房率后,在程控的房室间期结束后仍未出现自身R波,心房活动后将跟随心室起搏,起搏器能对房率保持1∶1的跟踪,达到最快的心室触发频率(即心房感知、心室触发),这是较理想的起搏方式。上限频率用于心房同步起搏方式,如DDD、DDDR、VDD及VDDR起搏器中。上限频率设置使DDD、VDD、VAT起搏在窦房结功能正常情况下,患者活动后P波能保持1∶1下传心室,房室处于同步起搏(跟踪频率)状态。当房率处于起搏器程控的上、下频率之间时,起搏器能够对房率保持1∶1感知和下传心室。如感知的房率超过上限频率,起搏器会出现类似文氏现象或固定频率阻滞,使心室起搏频率保持在上限频率以下的水平。

在病态窦房结综合征患者中多数房室结传导功能正常,主要因窦性心动过缓或窦性停搏植入起搏器。起搏器植入后又为心脏增加了一条房室传导通道,或者说在心房电话动传向心室的通路上又增加了一个桥梁,为此在患者的心脏中有了2条房室传导通道,即心脏自身的正常房室传导通道和经起搏器下传的房室通道。当快速房性心律失常发作时,起搏器是否会对上限频率进行管制,取决于它的传道经哪条路径下传,如经心脏自身房室结下传(P-R间期短于起搏器设置的A-V间期时)仍会有较快的心室率,起搏系统无法进行干预;换言之,起搏器无法对上限频率进行管制,也不能进行模式转换。只有经起搏系统下传时(P-R间期长于起搏器设置的A-V间期时),起搏器才能对上限频率进行管制。当快速房性心律失常发作时,起搏心律会有四种情况出现:①房波如未达到起搏器设置的上限频率,便会出现较快的跟踪频率;②根据起搏器设置的上限频率间期和总心房不应期不同,如房率略快于上限频率,可出现起搏文氏现象或固定频率阻滞;③如房率再加快,达到模式转换频率,起搏器便由P波跟踪方式自动转换为非跟踪方式,即自动模式转换,起搏频率由快速的跟踪频率转为固定的基础频率起搏或非跟踪方式的感知器驱动频率(DDIR)。

(十九)起搏器的干扰频率 起搏器受到强电磁干扰时自动转换为VOO工作方式,保证心脏有一安全起搏,这时的固定起搏频率称干扰频率。干扰频率比基础频率快20%或与基础频率相等,干扰频率的出现可能和自身心律产生竞争。磁频率也可看作是干扰频率。

(二十)感知器驱动频率 如您植入的是频率适应性起搏器,它可感知您身体的活动情况,根据您身体活动量的大小而改变您的起搏频率,活动量越大,起搏频率越快,活动量小,则起搏频率减慢,不活动时起搏器以基础频率状态工作,这种由感知器控制的起搏频率称为感知驱动频率。

(二十一)回退频率 回退频率(fallback)是起搏器的上限频率反应,当房律1∶1下传超过上限频率时,便发生回退频率,使心室起搏频率下降至上限频率以下。

(二十二)睡眠频率 睡眠频率又称为自动睡眠反应或静止频率,是根据患者日常休息时间,设置的一种起搏频率按时自动下降反应,使起搏频率尽可能地适应于患者夜间低新陈代谢的需求。

人体生物钟是夜间休息、白天工作,夜间睡眠后因活动量减少,基础代谢率降低,再者迷走神经也占优势,为此夜间心率将会低于白天心率。人类在白天要工作、活动、进食、交流等,交感神经张力增高,为此基础代谢明显增加,耗氧量也逐之增加,为保证有足够的氧供,心率也会加快,所以白天心率要快于夜间心率。起搏器设置的基础心率并不是夜间睡眠时的最佳心率,基础频率主要用于满足患者在日间休息时或不活动时的最低起搏频率,而夜间睡眠频率应低于基础频率。为了使夜间起搏频率低于白天的基础频率,患者能够安静休息,起搏器特设置了睡眠心率,以用来满足患者的生理需要。起搏器睡眠功能是建立在这一基础之上而设计的,利用起搏器内定时器的方法让起搏频率在睡眠后基本接近正常人体心率生理性变化规律,减少了部分患者因夜间起搏心率偏快的心悸感,同时也相应的减少了起搏器的能耗,延长了起搏器的寿命。

(二十三)磁铁频率 用磁铁放置于起搏器埋藏处的皮肤表面,起搏器内舌簧开关被磁铁吸合开,使起搏器由同步状态转换为非同步工作方式,此时起搏器出现不感知自身心电活动信号,而以固定频率发放脉冲称为磁铁频率或磁频率(图61-18、19)。磁频率不能通过程控方式进行改变,但可打开或关闭。关闭磁频率对患者起搏心率影响较小,当患者进入磁场时不会出现磁频率,起搏心率不会因此而加快,但可出现干扰频率。

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图61-18 磁铁频率

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图61-19 磁铁频率

A.上图示起搏频率69次/min,第一个心搏为窦性搏动,第2、3个为室性融合波,可见融合波的形态介于自身心律与起搏心律图形之间。第5~10个搏动为心室起搏搏动。心室起搏时窦性P波在QRE波群之前或之中,末发生心室逆传。B.开始为窦性搏动,加磁铁后起搏心律加快为100次/min,逆行夺获心房,在每个QRS波群之后可见逆行P波

如将磁铁放置于起搏器埋藏处的皮肤上时,可使起搏器内的舌簧开关吸合,转为固定磁频率起搏,此频率多高出自动起搏频率,多为90或100次/min。如移去磁铁便恢复原频率。其临床应用主要有以下几个方面:①自身心率快于设定的起搏频率时,起搏器脉冲发放受到抑制,心电示波见不到起搏信号及起搏的QRS波。此时放置磁铁可对起搏器性能及工作情况进行检测,观察刚植入的导线有无脱位。②识别双腔起搏器:双腔起搏时如房率较快看不到心房脉冲,或P-R间期短于A-V间期,看不到V脉冲时,进行磁铁试验可使房、室脉冲显示出来。③判断起搏器电池状态:电源耗竭时出现磁频率下降,磁频率下降是预测电源耗竭的有用指标。④终止起搏器介导性心动过速:在由逆行P波引起的起搏器介导性心动过速者中,放置磁铁后起搏器转为非同步方式起搏,心房电路丧失感知功能,介入性心动过速即可终止。

(二十四)频率适应性起搏器的活动阈 活动后能引起起搏器频率应答的最小活动量称为活动阈。为使患者更加适合活动后起搏频率的变化,活动阈设为3档,但也有些起搏器将活动阈分为5档。

活动阈程控参数有低、中/低、中、中/高、和高。低档是指较小体力活动便可引起频率应答,高档指较大体力活动时方可引起频率应答。

(二十五)频率适应性起搏器的应答时间 应答时间系指随身体开始活动后,频率应答逐渐工作和逐渐结束的时间,应答时间分为加速时间和减速时间。

1.加速时间 指身体活动后从基础频率开始上升到最高起搏频率的时间,在加速时间内起搏频率可达上限起搏频率90%。加速时间可程控范围为0.25~1min,加速时间程控为0.25min时,频率上升最快;设为1min时起搏频率上升速度最慢,即在运动后1min之内起搏频率方可达到上限频率的90%。

2.减速时间 系指身体活动停止后从最高起搏频率恢复到基础起搏频率的时间。频率应答反映身体活动量和起搏频率间的关系,起搏频率取决于所程控的频率应答参数,但感知信号与起搏频率并不是1∶1的关系,换言之频率应答参数在某种意义上限制了起搏频率的活动上限。减速时间同样可以程控,与加速时间基本相同,也分几个档次。

(二十六)文氏上限频率限制 上限频率间期长于总心房不应期(URI>TARP)才可发生文氏阻滞。在文氏阻滞出现时,A-V间期最大长度代表着上述2个周期的时间差(文氏周期=URL-TARP)。举例说明,起搏器程控的A-V间期为180ms,心室后心房不应期为400ms,总心房不应期(TARP)=180+400=580ms,如果程控的上限频率为100次/min,则起搏周期为600ms,当起搏频率超过100次/min时,因二者时间差仅有20ms(600-580=20ms),因此将不会发生文氏阻滞,只能出现2∶1阻滞。如果总心房不应期仍为580ms,上限频率程控为80次/min时(起搏周期为750ms),起搏器对快的房率反应则是文氏阻滞,文氏长度为180(A-V间期)+170(750-580=170)=350ms,A-V间期变化于180~350(180+170=350)ms。当房率快于起搏器程控的上限频率时,感知P波后的A-V间期呈非固定形式的延长,在总心房不应期和上限频率间期之间出现一个时间差,A-V间期的延长实际等于总心房不应期延长,总心房不应期呈递增性延长,直至P波落入心房不应期内而不能被感知,出现文氏阻滞;于是,起搏器不再出现1∶1的心房跟踪频率,房率与心室起搏比例出现变化。起搏文氏通过A-V间期的延长限制了心室起搏频率。文氏阻滞的优点是快速房率出现时使心室率递减而不是突然减慢,上限频率文氏阻滞在一定程度上仍保持着A-V间期顺序作用,因为多数情况下感知到心房事件后触发心室起搏。在整个A-V间期内,不管它的时间多长,心房线路都保持着它的不应期,在这段时间内对外来信号不感知,最后心房P波落入心室后心房不应期内,继后不再有心室脉冲发放。

心电图上可见快于上限频率的P波或病理性房波,P-V间期不固定,呈递增性延长,最后P波落入心室后心房不应期不能触发心室起搏,起搏周期延长1次。快速房性心律失常不停止,文氏周期会周而复始的出现。文氏阻滞时可有2种心室周期:①上限频率间期时的Vp-Vp;②如P波落在心室后心房不应期内,Vp-Vp间期长于上限频率间期,未感知P波后的起搏停止时间=心室后心房不应期(PVARP)+A-V间期(脉冲发生器感知P波后的A-V时间)+P-P间期。如果P波在心房逸搏结束之前未出现,起搏周期应等于下限频率。

(二十七)电张力调整性T波改变 心室起搏后由于除、复极顺序发生变化,自身心律时体表心电图上的T波出现倒置,这些变化常出现于与右心室导线刺激部位有关的心电图导联上(Ⅱ、Ⅲ、aVF及V2~5或V1~6导联)(图61-20),并且起搏数量越多,即异常除极数量越多,越易出现T波倒置,这一现象称之为电张力调整性T波改变(TWEM)。此种T波改变者发生于术后5小时,2周左右达到高峰,停止起搏后可逐渐消失。

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图61-20 右心室起搏所致窦性电张调整性T波改变

患者男性,54岁。病态窦房结综合征,植入VVI起搏器。A.术前心电图,示窦性心动过缓,45次/min,T波无异常改变;B.安装按需右心室起搏后心电图记录,呈左束支传导阻滞图形。当窦性频率快于起搏频率时,窦性P波下传时,Ⅱ、Ⅲ、aVF、V4~V6T波倒置,为电张调整性T波改变;C.第5天时倒置最深;D.术后第15天T波恢复正常

其发生的机制为右心室起搏时与正常心脏除极程序相反,除极先从起搏部位开始,改变了正常心脏的除极程序,由于除极程序的改变伴随而来的复极程序也发生了变化,理应产生“倒置”的T波;但这种倒置的T波常被心室起搏时的继发性T波所掩盖,只有在自主心律时,这种倒置T波方显示出来。T波改变分为原发性和继发性,原发性系心室复极改变所引起,可能为病理性;后者表明起搏器对心室除极顺序的影响,是一种正常电生理现象,一般无临床意义。

右心室起搏后由于QRS波和T波形态的改变,可能部分掩盖了急性心肌缺血和梗死图形特征,为心电图分析造成困难;因TWEM酷似心肌缺血或心肌梗死的心电图图形,不易与真正的心肌缺血相区别。术前有冠状动脉供血不足的心电图表现者(冠状T波),起搏后T波转为低平,貌似供血改善。由此看来,起搏后心肌缺血的诊断较为困难。结合临床我们提出以下几点鉴别方法,供参考:

1.TWEM 起搏患者在自身节律中,与电极刺激相关的导联上(Ⅱ、Ⅲ、aVF导联)出现T波倒置,部分患者也可影响V2~V5或V1~V6导联,这一变化称为T波电张力调整性改变。

2.起搏后心缺血的心电图变化 心肌梗死后心电图改变主要是由于三项向量异常所致。即:①初始0.03~0.04sQRS向量异常;②ST段向量改变;③平均T波向量改变。三个向量改变的投影在心电图的相关导联上为坏死的Q波,ST段抬高和T波高耸。因起搏改变了心脏除极顺序和心电向量,而完全不同于正常人心电图,这些变化会影响对心肌梗死图形的观察。但仔细分析起搏后心肌缺血和梗死的心电图,发现虽然有些心肌缺血和梗死的图形被掩盖,但有些迹象依然存在,当心电图出现如下变化时提示心肌缺血或急性心肌梗死可能存在。

(1)在导联位置上的鉴别 TWEM主要出现在非起搏心律时的Ⅱ、Ⅲ、aVF导联上,而心肌缺血的T波改变,除下壁心肌缺血者外,并不局限于这些导联。

(2)T波形态的区别 缺血性T波形态有三个特点:①升支与降支对称;②顶端变为尖耸的箭头状;③T波由直立转为倒置。在心肌急性损伤期T波呈弓背形抬高。而TWEM出现在自身节律,T波形态增宽(部分为巨大倒置T以致QTc显著延长),T波倒置与同一导联起搏心律的QRS波方向相一致。本组部分患者T波呈前降支长,升支短,两肢不对称现象,无弓背形抬高变化。

(3)对T波进行动态观察 心肌缺血者T波倒置出现动态变化,又称为易变性,即有时较为明显,而有时很不明显,缺血严重时T波倒置加深,心肌供血改善后T波倒置变浅。而TWEM无动态变化,T波倒置的程度为固定性。T波的动态变化对心肌缺血的诊断极有帮助。此外,可将无或有症状期的心电图进行对比分析,也可对心肌缺血诊断提供重要帮助。

3.下壁急性心肌梗死初始向量指向左上,投影在Ⅱ、Ⅲ、aVF导联轴负侧,出现梗死性Q波或QS波,右心室心尖部起搏的心电向量与下壁急性心肌梗死向量方向一致,下壁心肌坏死时的Q(q)波被淹没。而前间壁或前壁急性心肌梗死时,初始向量指向左后方,为此在相应的导联上出现起始q波,随后向量再次转向右前产生小r波,最后向左后,心电图形成qrS波。在超急期可记录到QRS波振幅增高变宽,原因系心肌严重损伤除极过程受到阻滞。

4.通过自身心律观察心肌缺血 如患者有胸闷、胸痛症状,起搏心电图上又不易看出心肌缺血的变化,可将起搏频率减慢,显示出自身心律,再观察心肌缺血的变化。

5.心肌酶学变化 在临床症状期,应结合酶学变化判断心肌缺血情况,一旦心肌酶学出现变化,即提示可能有心肌梗死,应仔细分析起搏时心电图,从中找出梗死迹象。

6.冠状T波起搏后的变化 术前有冠状T波者,在起搏后T波可由倒置转为低平或直立。右心室起搏后由于除、复极过程的变化,除极与复极发生矛盾现象,出现了TWEM,这些变化可能会使缺血倒置的T波变浅,但并不代表心肌供血改善。

(二十八)自动阈值夺获 永久性起搏器植入后,将有一个近10年的使用时间,在这时间中,起搏阈值随时间而变化,通常的变化是起搏阈值增高,起搏阈值增高的危险是失夺获。设置起搏器自动阈值夺获功能的目的是以较低的起搏输出能量,确保每一次起搏脉冲能夺获心室。具有这一功能的起搏器,对每一次起搏,确定是否夺获心室,若起搏脉冲未夺获心室,起搏器将以较高的输出能量,发放心室备用脉冲,以保证心室被夺获(图61-21)。自动阈值夺获功能的益处是能逐一确保心室被夺获,能降低起搏器的电耗量,延长起搏器使用时间。

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图61-21 起搏器自动阈值夺获功能的认识

女性,71岁。因持续性心房颤动伴长R-R间期而安装VVI起搏器近4年。图中可见2个标有“P”的心动,都有2个心室起搏脉冲,第2个起搏脉冲的电压高于第1个脉冲。前个心动第2个起搏脉冲起搏心室,后个心动2个起搏脉冲均未起搏心室,心室由自身下传夺获心室,与起搏脉冲形成假性融合。全程记录中,发现以上2种改变的心动分别为60次和1000次以上。图中有连续2次心室起搏发放了心室备用脉冲,前一心动,第1个起搏脉冲未能夺获心室,心室备用脉冲发放,在增加输出能量后成功夺获心室。该患者全程记录中可见心室备用脉冲夺获心室60次以上,表明该患者的起搏阈值增加,需要程控调整

(二十九)噪声反转现象 现代起搏器无论是单腔还是双腔起搏器,均设置了噪声反转这一保护性功能,但仅用于心室的起搏保护。常见于心房颤动伴快速的心室率、极速型室性心动过速。当心室率减慢或其他干扰信号消除后,起搏器恢复呈按需型发放起搏脉冲(图61-22)。

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图61-22 快速型心房颤动时VVI起搏器开启噪声反转功能酷似起搏器感知功能不良

(三十)频率应答与频率回退

1.频率应答 也称为感知器驱动频率,是指根据机体的需求,起搏器能模仿窦房结功能自动地增快或减慢起搏频率,分上限频率(运动时发放的最快频率)和下限频率(休息时最慢的起搏频率)。

2.频率回退 是指心房率1∶1下传心室超过了所设定的上限频率时,便出现文氏型房室传导阻滞或呈2∶1、3∶1传导或自动转换为VVI模式,使心室率降至上限频率以下(图61-23)。

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图61-24 短阵性房性心动过速、DDD起搏器以AAI模式起搏,开启频率平滑功能

(三十二)频率奔放现象 若起搏频率较原设置频率增快(>15次/min),则应考虑频率奔放现象(图61-25、26)。频率增快的形式可为渐增性或突增性,脉冲的频率在120~800次/min。现代起搏器有独立的起搏器频率奔放现象保护电路,其最高起搏频率限制在130~150次/min,防止快速的心室起搏。

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一度房室传导阻滞、VVI起搏器的起搏和感知功能均异常、起搏器频率奔放现象、提示起搏器故障由电能耗竭所致(何方田)

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图61-26 VVI起搏心律、起搏器频率奔放现象(214次/min)、提示起搏器故障由电能耗竭所致

图61-23 阵发性心房扑动、DDD起搏器房室以3∶1传导方式进行频率回退

(三十一)频率平滑功能、睡眠频率及频率滞后搜索功能

1.频率平滑功能是指自身节律的频率突然增快或减慢时,DDD起搏器的心室跟踪起搏周期就按前一起搏周期的某一百分率(3%、6%、9%或12%)逐渐缩短或延长,但仍保持1∶1跟踪,使心室起搏频率处于平稳的变化状态,以减少患者的不适(图61-24)。

2.频率滞后搜索功能是指在数次起搏或感知自身心搏后,起搏周期自动延长,给予自身节律恢复跳动的机会。

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