单腔起搏器起搏图形
出处:按学科分类—医药、卫生 上海科学技术文献出版社《临床心律失常诊疗手册》第231页(7773字)
【单腔起搏器的计时间期】
(一) 低限频率
系指起搏器设定的脉冲发生器发放刺激冲动的最低频率,如图7-1-6示。
图7-1-6 低限频率示意图
(二) 不应期
是指在一个感知或起搏的心房或心室激动波之后,起搏器对心房激动波或心室激动波不能进行感知的间期。不应期从一个感知或起搏的激动波开始计时,设计目的在于防止过度感知心脏或非心脏搏动造成起搏抑制,如图7-1-7示。
图7-1-7 不应期示意图
(三) 空白期
是指不应期的初始部分,该期内起搏器对任何信号均不感知,用于防止起搏器不适合感知自身心律或其他人工电信号,见图7-1-8。
图7-1-8 空白期示意图
(四) 感知器驱动高限起搏间期
在单腔频率应答起搏器中存在,是指感知器所能驱动的最高频率间期,见图7-1-9。
图7-1-9 感知器驱动高限频率示意图
(五) 逸搏间期和滞后间期
逸搏间期是指一个自身心搏至一个紧随其后的起搏心跳之间的距离,通常在无滞后功能时,逸搏间期等于低限起搏频率间期。滞后设计主要为尽量保证自身心搏出现,故滞后间期通常长于低限起搏频率,见图7-1-10。当自身心律小于滞后频率时,起搏器仍将按低限频率发放起搏刺激冲动,见图7-11-1。
图7-1-10 逸搏间期和滞后间期示意图
图7-1-11 本例为VVI起搏Ⅱ导联连续记录图形,起搏间期为1000ms,在窦性停搏后逸搏间期为1200ms,系起搏器正常的滞后功能
(六) 噪声反转
在不应期内空白期之后的一段部分又成为噪声采样期,见图7-1-12。在此期内,感知事件将启动新的不应期和空白期,如果在噪声采样期有持续感知事件存在,起搏器将不再以第一个传感事件为起点重排起搏间期,而是按低限频率或感知器驱动频率发放起搏脉冲,见图7-1-13。
图7-1-12 噪声反转示意图
图7-1-13 本例为噪声反转起搏心电图,由于心室率过快导致不应期内感知自身R波,启动一系列新的不应期和空白期,致起搏器以低限频率间期发放起搏脉冲
【常见单腔起搏模式】
(一) 单心室起搏
1.VOO模式称为固定频率型心室起搏器,又称非同步心室起搏器。本起搏器主要用于完全性房室传导阻滞。由于起搏器没有感知患者自身心律的功能,故起搏器将按照预先设定的固定频率起搏心室,与自身心律相互竞争,见图7-1-14。一旦起搏刺激落在自身心律的易损期内,即可能导致室性快速性心律失常。目前临床已不再应用该类型起搏器。但在VVI起搏器感知不良或电池耗竭以及在某些特殊情况下(如磁铁测试、手术为避免电磁干扰暂时程控为VOO等),仍可见到VOO起搏图形,见图7-1-15。
图7-1-14 VOO/60示意图
图7-1-15 本例为VOO起搏,自身心律与起搏固定频率(70bpm)竞争夺获心室。S为刺激信号
2.VVI模式 是目前单心室起搏最常用的类型。被称为心室按需型起搏器,又称心室抑制型起搏器,同时具有心室感知和起搏功能。当起搏器感知到一个自身R波时,便抑制起搏器发放刺激脉冲,而当患者自身心律慢于起搏器设计的起搏周期时,脉冲器将按原来设定的低限起搏频率发放刺激脉冲,见图7-1-16。因此,VVI起搏器可以被视为一种类似心室逸搏的起搏心律,避免了与自身心律发生竞争。在某些情况下,自身心室激动与起搏器设定的起搏周期极为接近,可见起搏心律、融合波、伪融合波、窦性心律、伪融合波、融合波、起搏心律周期性变化,被称为起搏器“手风琴现象”,见图7-1-17。
图7-1-16 VVI/60示意图
图7-1-17 VVI起搏器“手风琴现象”
3.VVT模式 被称为心室触发型起搏器,其如同VVI模式一样具备心室感知和起搏功能。它与VVI不同之处在于当感知到自身R波之后,VVT的反应方式为触发型,即在自身的QRS波之内(感知QRS后20ms)发放一个刺激脉冲,类似于VVI模式中的“伪融合波”,见图7-1-18。由于该型起搏器耗电量大,目前临床上已很少使用。它同样避免了与自身心律竞争夺获心室,见图7-1-19。
图7-1-18 VVT/60示意图
图7-1-19 本例为VVT模式,自身心率为60bpm,起搏设定频率为50bpm,可见每一个自主QRS后有一个无效的心室刺激信号
4.VVIR模式 频率适应性起搏器适用于心脏变时功能不全的患者,见图7-1-20。该类型起搏器的主要特点是可以根据身体活动的物理或生化指标,自动调节起搏频率,以适应人体活动代谢增加的需要,见图7-1-21,现有的频率应答感受器类型包括体动、呼吸或每分钟通气量、中心静脉血液温度、QT间期、ACT、中心静脉血pH值、血氧饱和度等感受器。为防止不适当感知,现已有多种双传感器单腔或双腔起搏器在临床应用。
图7-1-20 VVIR/60/120示意图
图7-1-21 A和B:患者休息时,起搏频率为70~72bpm;C:散步时,起搏频率增至78bpm;D和E:快速行走时,起搏频率为110~120bpm
(二) 单心房起搏器
仅适合病态窦房结综合征患者,不适用于房室阻滞者。对于有慢性房性心律失常以及心房肌兴奋性低下(心房静止)的患者亦不适用。
1.AOO模式 称为非同步型心房起搏器,脉冲发生器以固定频率发放电脉冲,刺激心房。但该型起搏器无感知功能,和自身心房活动竞争,可能引起房性快速性心律失常(房速、房扑、房颤),见图7-1-22。该类型起搏器已不再应用于临床,但在某些临时心房起搏的情况下,仍偶可见到,见图7-1-23。
图7-1-22 AOO/60示意图
图7-1-23 AOO起搏方式心电图。图示箭头处为自身窦性P波,不能被起搏器感知,起搏器按自身频率发放脉冲
2.AAI模式 心房抑制型起搏器,如同VVI一样,具有感知和起搏功能。所不同的是,单心房起搏器的感知和起搏部位在右心房,而不在右心室。该型起搏器在感知到自身的提前的心房激动波时,起搏脉冲发生器暂不发放脉冲,见图7-1-24。
图7-1-24 AAI起搏器的心电图表现。箭头所指为自身P波,在感知到自身P波后,抑制起搏冲动,起搏器将按设置的低限频率重排起搏间期
3.AAT模式 与AAI一样具有感知和起搏功能,不同点在于对自身心房激动波的反应方式为触发型,见图7-1-25。
图7-1-25 AAT起搏器的心电图表现。S为刺激信号,低限起搏频率为60bpm。本例起搏器每一个窦性P波均被起搏器感知,并触发一个无效的心房刺激
4.AAIR模式 为频率适应性起搏器,可根据自身的代谢需求调节心率,见图7-1-26。上海市静安区中心医院2003年7月为1例病态窦房结患者成功安装了一台Medtronic KSR401 AAIR起搏器,本例起搏器为体动及每分通气量双感知起搏器,患者生活质量明显提高,出院前平板运动试验示心率随运动量增加而增加,随运动量减轻而逐渐下降见图7-1-27。
图7-1-26 AAIR/60/120示意图
图7-1-27 本例为AAIR起搏心电图型。患者行平板运动试验,如图示,患者心功能状况较术前明显改善,运动量可达Bruce改良方案6级,且心率随运动量增加而逐级增加,至Bruce改良方案运动6级结束时心率达到传感器起搏最大频率130bpm。运动结束后心率逐渐下降,至结束后8分钟心率降至80bpm
【单腔起搏器相关的心律失常】
(一) 起搏器与自身心律相互影响
1.心室竞争心律 如前所述,VOO/AOO起搏器按照固定频率连续规则地发放冲动,它没有感知功能,不受自主心律的影响,因此类似于具有保护性传入阻滞而独立存在的人工心室并行收缩灶。当有固定频率起搏的频率存在时,房室传导能力的恢复将导致发生室性并行收缩(图7-1-28)。而规则的起搏刺激落入心室的易损期即有可能诱发室速或室颤(图7-1-29)。若存在房室逆传时,心室起搏刺激夺获心室后逆行传导至心房,心房激动再次下传形成反复心律。由于VOO起搏无感知功能,紧随其后的心室刺激将位于T波起始处,恰处于心室不应期,不能夺获心室。从而连续发生反复心律及心室竞争现象,2∶1无效起搏(图7-1-30)。
图7-1-28 固定频率心室起搏(VOO)与自身窦性冲动竞争形成室性并行心律
图7-1-29 VOO起搏刺激落入心室易损期诱发室颤
图7-1-30 VOO起搏反复心律及心室竞争现象,2∶1无效起搏
2.起搏器房室分离 完全性房室传导阻滞的患者在行单心室起搏治疗后,心房由窦性激动,而心室由起搏刺激,形成房室阻滞(图7-1-31)。病态窦房结患者部分合并房室传导功能障碍,在植入AAI起搏后,亦可能见到房室传导阻滞(图7-1-32)。
图7-1-31 VVI起搏,完全性房室传导阻滞
图7-1-32.AAI起搏房室传导文氏现象(3∶2)
3.逸搏夺获心律 VVI起搏时,若有部分下传的窦性激动,便可形成起搏器介导的逸搏夺获心律。如在一个起搏的QRS 波群后出现一个下传的窦性QRS波群,后者被起搏器感知,起搏器的刺激发放受抑,重整起搏间期(图7-1-33)。
图7-1-33 VVI起搏引致逸搏夺获二联律
4.心房回搏和反复搏动 窦房结病变或房室前向传导阻滞的患者,可以有正常或相对正常的室房逆传。若每次心室起搏激动逆传心房,再次下传激动心室,可形成起搏反复搏动二联律(图7-1-34)。
图7-1-34 VVI起搏反复擂动二联律
(二) 起搏系统故障
常见的起搏系统故障包括:① 电极导线阻抗增加或起搏阈值升高(心肌兴奋性下降);② 电极导线脱位;③ 电极导线断裂或绝缘层破裂;④ 起搏器电子元件失灵;⑤ 电池耗竭;⑥ 电磁干扰。起搏系统障碍将导致起搏、感知或其他特殊功能的异常,如完全性或间歇性不起搏、感知功能低下或过度、起搏方式或起搏频率改变等。
1.起搏异常 起搏异常通常表现为完全或间歇性不起搏。心电图表现为有起搏信号,但其后无心房或心室激动。常见的起搏异常原因包括:① 电极导线脱位或微脱位,多见于心房电极导线,临时起搏亦较常见;② 在电极导线植入的最初1个月内,电极处的心肌组织发生充血水肿等炎症反应,使电极局部阻抗明显增加,起搏阈值升高;③ 电极导线的不完全折断或绝缘层破裂;④ 起搏器电池耗竭;⑤ 起搏元件失效。临床上以间歇性不起搏多见(图7-1-35)。
图7-1-35 间歇性起搏功能不良,心电图上部分心室刺激信号后无QRS波群
2.起搏输出故障 主要表现为心电图上间断出现起搏刺激脉冲(图7-1-36)或完全无任何刺激脉冲。起搏输出故障的主要原因为电极导线的线圈完全折断或电极导线的插头与脉冲发生器内的插座松脱。
图7-1-36 VVI起搏间歇性输出故障。心电图上出现间歇性无起搏刺激信号,其周期为正常起搏间期的倍数
3.感知功能低下 起搏器在不应期外对心房或心室激动波完全或部分不感知,发生类似AOO或VOO起搏模式。常见的原因包括:① 电极导线脱位(图7-1-37),常伴有阻抗改变及起搏功能不全;② 电极导线插头与脉冲发生器的插座连接不良或过松,亦可伴有起搏不良;③ 急性心肌梗死或电极导线被纤维组织包绕致心室除极波振幅减小,发生感知不良;④ 某些抗心律失常药物的不良反应(如Ⅰa、Ⅰc类药物等)以及高钾血症等。感知功能低下表现为起搏器按设定的起搏频率发放起搏脉冲,心电图可见在自身心房或心室激动波后,起搏器仍然发出刺激脉冲,不重排起搏间期。
图7-1-37 本例为VVI起搏心电图。起搏器按自身频率发放刺激脉冲,提示感知不良,同时伴有起搏障碍
4.感知过度或误感知 心电图表现为起搏器的刺激脉冲不规则出现,其间期明显长于自动起搏间期和逸搏间期,有时可在较长时间内无任何刺激脉冲。引起起搏器感知过度的原因常见有:① 外界高频信号或肌电信号(图7-1-38)干扰;当起搏器受到高频信号干扰时,可转为非同步起搏(图7-1-39)。某些情况下可发生电源重置。电源重置会表现为模式和频率改变,与择期更换指征的现象一样,另一些情况下,重新设定的参数可能是永久性的。② 心脏本身的电信号,如自身T波(图7-1-40)、自身R波(图7-1-41)、自身P波(图7-1-42)以及起搏脉冲后电位(图7-1-43)。
图7-1-38 本例因肌电干扰使心室起搏刺激脉冲的发放受抑
图7-1-39 起搏器受到电磁干扰转变为非同步起搏,心电图基线上可见等频率的电磁干扰信号
图7-1-40 VVI起搏器过感知第2,4个心室激动波的T波,过感知第7个心室激动波后的P波,导致起搏周期的重整
图7-1-41 AAI起搏器,程控频率为90bpm,因过感知QRS波,除第4个起搏间期外,其余起搏周期均被重建
图7-1-42 VVI起搏器误感知自身P波,导致起搏间歇脱漏
图7-1-43 图示间断出现长间歇,因起搏输出功率太高(脉宽1.9ms),脉冲后电位被感知所致
(三) 起搏频率的改变
通常见于脉冲发生器的电子元件失灵或电池耗竭,心电图表现为刺激脉冲发放频率变慢、变快或不规则。早期的起搏器在电池耗竭时,会发生起搏刺激频率的突然加快,称为起搏器奔逸。由于奔逸的快速性起搏刺激输出电流小,一般不能夺获心室,成为无效刺激(图7-1-44)。但少数情况下,可以连续夺获心室,形成室性心动过速(图7-1-45)。目前起搏器通常增加了一个防止起搏器奔逸的保护电路,在电池耗竭时仅表现为刺激脉冲频率的减慢或不规则(图7-1-46),直至最后刺激脉冲消失。
图7-1-44 起搏器元件失效所致频率奔逸,电池迅速耗竭,因脉冲幅度过低,均未夺获心室
图7-1-45 起搏器刺激频率奔逸,夺获心室致室性心动过速
图7-1-46 起搏器电池耗竭引起刺激脉冲间歇发放,频率变慢且不规则,有长短不同的心脏停搏间期
(四) 自身的心律失常
在植入起搏器之前存在的心律失常,几乎均可见于起搏器植入之后,需认真加以分析,在此不再赘述。