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起搏器心电图的基础

时间:2022-04-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果有自动感知事件出现,起搏输出被抑制同时逸搏间期被重整。一般来说,逸搏间期等于程控的起搏间期,但在体表心电图上测定的逸搏间期略长于后者,最大延迟来自于在自身有右束支阻滞情况下右室心尖部导线感知自身R波时。一旦起搏,直到自身心室率超过起搏频率,起搏器才会停止起搏。用来预防心房导线来自起搏刺激后电位、局部由心房起搏刺激产生的evoked电位或远场心室除极过感知。AVI在感知或起搏心房事件后开始启动计时。

时间周期是指置入器械(implantable device,ID)逐跳对自身和起搏心律改变的反应,尽管一部分时间周期参数是可程控的,而另外一部分是ID本身设定而不能改变的,每个型号ID使用的时间周期可以不相同。为了更好地理解器械的工作方式和优化治疗方案,医务人员必须熟悉所置入的起搏器、置入性心脏起搏除颤器(ICDs)和再同步化治疗器械各种型号详细的时间周期等参数。虽然刺激(起搏或电击)心脏是ID的基本功能,感知心脏电活动的能力和对感知事件的反应方式决定了ID的功能和运转方式。

所有起搏器工作运转的原则是相同的,但各种起搏器的具体运转方式不尽相同,需参阅生产厂家的说明手册,虽然自身的心律可被多个未知的因素所影响,起搏器的每个定时线路的功能只能是两种方式之一:①定时计开始后不停直到完成了它的周期,导致一个起搏器刺激的释放和(或感知到自身事件)另一个定时周期的开始;②定时周期被重整,即从这点起重新开始计时。

1.单腔起搏模式和计时周期

(1)SSI模式:AAI/VVI模式是起搏和感知在同一个心腔(心房或心室)以及起搏输出可以被该心腔的感知事件所抑制,每种模式起搏输出在器械所程控的低限频率(LRL)设置的逸搏间期结束时发放。如果有自动感知事件出现,起搏输出被抑制同时逸搏间期被重整。

(2)VVI模式:心室抑制(按需)型起搏模式。该模式最适合于心房不需感知或起搏的慢性心房颤动患者。有时在起搏事件很少的病人也可以程控为该模式,该模式在感知自身R波或心室起搏事件后,起搏器等待下一个自心身心跳。如果逸搏间期结束前仍无自身R波被感知,起搏器则释放心室刺激,心室感知或起搏事件启动心室逸搏间期,自身心室事件会发生于短于逸搏间期内,最长的两个心室事件是逸搏周期,定义为LRL,通常用每分钟多少次表达,也称最小/基础/基本起搏心律。一般来说,逸搏间期等于程控的起搏间期,但在体表心电图上测定的逸搏间期略长于后者,最大延迟来自于在自身有右束支阻滞情况下右室心尖部导线感知自身R波时。因为感知一般不发生在自身心室波(QRS)的起始部,而在dv/dt最大的部位,如QRS波的上升支或下降支某处。

(3)不应期/空白期:心室起搏事件后有一心室空白期(ventricular blanking period,VBP),在这50~100ms内所有心室事件均不被感知,VBP防止对起搏器刺激后电位的超感知。在这段绝对无感知间期后,有一个可程控的时间窗称为心室不应期(ventricular refractory period,VRP),在这段时间内起搏器感知放大器是打开的,但不用来感知心室事件重设时间周期,在VRP内是噪声采样期,VRP是防止起搏后电位、自身心室电位或复极信号(T波)的过感知。

(4)心室过感知和低感知:在心室计时周期中可以发生感知不正常,起搏器感知到一个事件并代表心室除极波。如QRS波的一部分,T波、除极后电位、心房活动。因导线异常产生的干扰,心肌电位、电磁干扰可能引起心室过感知,在心室过感知时,额外的感知事件重设心室逸搏周期,从而出现比预程控的周长更长的间歇。在心室低感知时,起搏器并不能感知自身R波,心室逸搏间期不能由这个R波重设,起搏间期因此短于程控的起搏周长。

(5)滞后频率:滞后是自上次心室感知事件到第一次心室起搏事件的间期长于设定的逸搏间期,但上次为心室起搏事件则周期不变。滞后允许起搏心律出现前自身心律低一些,但起搏心律出现到以较快的频率出现,例如设滞后频率50/min及基础频率60/min,病人自身心率快于50/min时起搏不会发生,如心率低于50/min则起搏出现的心率是60/min,这个特征鼓励心房颤动患者自身下传心室或窦律患者保持房室同步,当滞后程控为开时,最大V-V间期短于最大R-V间期,滞后通常用每分钟次数(bpm)表示。也有用低限频率的百分数显示。通常滞后设置最低的频率为希望达到的血流动力学较低频率。一旦起搏,直到自身心室率超过起搏频率,起搏器才会停止起搏。

(6)VOO模式:只有心室起搏,没有心室感知,在起搏依赖的患者为防止电磁干扰导致心室起搏抑制的心室停跳,应程控为VOO状态。

(7)AAI模式:心房抑制按需型起搏模式,该模式适合于窦性心律同时房室传导正常的患者(如房室传导在心房≥120~130/min刺激时仍维持1∶1下传)。心房不应期(atrial refractory period,ARP)150~500ms,与VRP相似,它是心房起搏或感知事件起搏器对自身心房信号产生不应,它又分为心房空白期(arial blanking period,ABP)和紧随其后的可程控得噪声采样不应期。用来预防心房导线来自起搏刺激后电位、局部由心房起搏刺激产生的evoked电位或远场心室除极过感知。

2.治疗心动过缓的时间周期

(1)双腔起搏器时间周期:双腔起搏器DDD模式提供一个起搏和(或)感知在任一个或两个心腔,这些功能包括起搏心房及心室,由各自心脏的感知事件抑制起搏和房室同步起搏。

(2)房室间期(atrioventricular interval,AVI)是指在一个可程控的参数决定了在心房事件后一个心室起搏刺激发出前最大值,在此期间内自身心室事件可以出现。AVI在感知或起搏心房事件后开始启动计时。AVI短时,心室起搏比例较多,在没有室内阻滞的病人,心室(特别是右室心尖部)起搏QRS波较自身下传的QRS波宽,造成心室内收缩不同步,损害血流动力学,因此,理论上应延长AVI鼓励自身R波夺获心室。但对于AVI较长(>300~350ms)的无自身R波下传的患者来说也损害了左室充盈,因为心房收缩较心室收缩太早并不能达到房室收缩同步,损害左室充盈,两者均引起不良血流动力学结果,均应避免。程控AVI最理想的血流动力学值很难准确预测,许多临床医生选择280~300ms,此外,起搏造成的心房电活动要长于自身心房传导的电活动时间,因此,心房起搏AVI(PAV)和心房感知AVI(SAV)程控时有不同数值将在后面章节讨论。总之,考虑到节省电池电能,AVI在没有AV阻滞后的病人应尽量长些,以减少起搏。

(3)交叉感知,心室安全起搏:交叉感知是感知到对应心腔的远场感知,引起起搏抑制或过感知。在双腔起搏系统中,起搏依赖患者中最严重的交叉感知表现为远场心房刺激信号过感知引起心室抑制和停搏。因此,AVI在心房/心室通道包含了多个不应期和空白期,防止交叉感知发生。

心房起搏输出在心室通道启动多个时间窗。

在AVI起始部启动VBP目的是避免心房人工刺激在心室导线发生过感知。这个绝对的VBP通常是短的20~44ms在一些起搏器模式中是可程控的。VBP之后即AVI第二部分延长至80~120ms,心室感知放大器打开此部分安全起搏(或交叉感知)窗口。在交叉感知窗口(自心房起搏输出<120ms)信号感知被认为是“非生理性”,过感知的信号可能是心房起搏后电位,自身室性期前收缩或噪声,心室安全起搏(ventricular safety pacing,VSP)就防止心室起搏被交叉感知不适当的抑制所设计。

在心房起搏除极后,如果在安全起搏窗口内有感知事件,起搏器不是抑制心室起搏而是以短AVI发放心室起搏刺激,典型的是80~130ms,这个短的AVI是确认安全起搏特征,在心室复极化时应减少心室起搏事件的发生,特别是在基础AVI相对长时,这样就可能使促室性心律失常危险减少至最小。交叉感知在心房高输出(如,6V/1ms)同时心室高感知灵敏度(如2mV),安全起搏也可能在心房低感知时发生,同时下传的自身R波在交叉窗口被感知到。

在心房通道,一个起搏事件引起ABP预防感知到起搏刺激后电位。在某些器械中感知心房事件后也启动ABP,在ABP后,可感知心房事件是用来检测病理性房性心律失常以产生模式转换,启动超速抑制算法或噪声反转,在心室感知或起搏事件后,有一个心室后ABP来防止在心房通道感知心室起搏事件或远场心室感知事件。在起搏或感知心室事件后,出现一个心室后心房不应期(Postventricular atrial refractory period,PVARP),在PVARP期间,心房事件是感知事件不应同时不影响对事件的计时。

不同的AVI:在一些器械,SAV与PAV是不相同的,这二者的区别就称为不同的AVI,理想的AVI获得室房同步,特别是左室和左房。通常心电活动是由窦房结形成然后传到右房导线及到达房室结时心房通道已感知到该事件,心房收缩已经开始,到心室收缩时需要较短的延迟,自身心房除极启动点开始至大部分心房除极之间时间称为除极,这个时间延搁是由启动点与电极定位点的距离以及心房组织的传导特征决定的。与心房起搏事件相比,心房导线感知到自身除极时,这个电活动已经达到房室结,因此,程控AVI时SAV短于PAV,这样心室起搏时间在PAV与SAV后相似,这样就提供了一个生理的AV同步,SAV与PAV有一个绝对不同数值之差(可达100ms).

(4)频率适应性或动态AV延迟:运动时缩短AVI达到理想的AV同步时模仿正常生理的P-R间期缩短,该可程控的参数称为频率适应性或动态AVI允许感知或起搏AVIs,根据自身心率或频率应答感知驱动来调整,另外对血流动力学有利的短的AVI或频率相关的短的AVI缩短了总的心房不应期,因此延伸了心房感知窗口,有的器械还可通过自动缩短PVARP,尽量保持1∶1房室跟踪,避免发生2∶1阻滞,或允许更高的2∶1心房跟踪频率,它们被程控从基础AVI到所谓最小AVI。

(5)AVI滞后:AVI可以由在AVI间期内存在或不存在AVI下传感知到心室事件而调节,这个特征称正或负AV/PV滞后,与心率滞后相似,AVI滞后即对起搏心室事件的反应是延长AVI,所以称为正AV/PV滞后,程控相对长的AVI允许自身AV下传使不必要的心室起搏最小化,正AV/PV滞后最大受益者是对AV传导有变异的患者。如果自身AV传导长于AVI滞后且在AVI结束时仍无自身R波被感知(如发生AV阻滞),则AVI缩短原始程控值,搜索正向AV滞后是指AVI可以从程控的基础值到最长的AVI滞后间期周期性的延长,以促进自身AV传导的心室活动。相反,负向AV/PV滞后是在心房事件后超过程控促进和维持心室起搏和避免融合波,如果心室是自身R波,那么下一个AVI将缩短以达到心室起搏和夺获。这个功能可以促进心室夺获,来达到预期的血流动力学,这种情况包含肥厚性心肌病的起搏或双室起搏。

(6)PVRP:指一个可程控的间期感知或起搏心室事件后,心房感知事件不产生相应的AVI,通常是防止感知到在起搏或感知心室事件后逆传P波。心房通道可以感知到逆传心房信号被认为自身心房事件而促发心室起搏产生的另一个心室起搏事件也可以逆传,这样反复的结果被认为是起搏器介导的心动过速(pacemaker-mediated tachycardia,PMT),它可以在没有干预的情况下持续发作。PMT可以发生在小于或等于最大跟踪频率(maximum tracking rate,MTR),通常由自发室性期前收缩(premature ventruicular contraction,PVC)或丧失心房夺获而诱发。PMT的频率依赖于逆传时间、AVI和MTR,通常PMT发生在MTR频率,但是逆传时间可以足够长允许按照程控的AVI跟踪心房事件,以至于PMT的频率低于MTR。为避免PMT发生,PVARP常程控到长于逆传时间,但是如果程控太长,PVARP与AVI之和(TARP)将决定2∶1心房跟踪频率。在许多器械中,在PVC后PVARP延长又称为PVC PVARP延伸或反应,这个算法设计目的是延长PVARP,避免感知到PVC后逆传P波从而启动PMT。在一些病例中,长PVARP可导致心房不跟踪,同样的T波过感知和程控PVC PVARP延伸为ON时也可造成在LRL之下也不能心房跟踪,在没有PVC PVARP延伸时重复的功能性心房低感知会发生,特别是当AV传导延长。

(7)上限频率表现方式:患者使用DDD,DDDR,VDDR起搏模式时,心室跟踪心房自活动是理想的血流动力学,但是跟踪房性心律失常会出现快速心室起搏导致不良血流动力学,因此,这些跟踪模式有一个跟踪心房的上限最快频率。这个心室1∶1最快跟踪心房的频率被认为是上限频率或MTR,相对应的为上限频率间期或最大跟踪间期。无论是心房还是心室为基础的DDD模式工作时,当心房自身活动快于程控的上限频率时,上限频率表现方式将会看到。心房频率快于MTR仍能被感知和跟踪,但是心室起搏会发生一次延迟,因此室率不会超过程控的MTR,这个有效延长了AVI,AVI每个周期进一步延长,最终有一个随后的心房除极落入于在PVARP内。由于在PVARP内的心房事件不能被心房通道感知也不能产生心室起搏。但是,下一个心房事件能被跟踪并产生心室起搏,这样自身心房感知事件与随后的心室起搏事件之间时间逐渐延长直到一个心房事件后心室起搏脱漏,这样表现酷似房室传导文氏形成,因此,称房室反应假文氏。当P波出现在前一个PVARP刚结束时,AVI延长是最大的。

AVI延长在持续的房性心律及在房性和窦性心动过速以及房早时可以看到,假如自身房性心率持续增快超过MTR时,最终会达到2∶1AV跟踪频率,由TARP(PVARP+AVI)确定。TARP决定了心房2∶1跟踪的频率,在这个心房率时,其中一个P波落入PVARP内而不被感知。假如自身房性心律足够的快,一个P波在TARP内而下一个P波就落在TARP外而被跟踪。假如房性心率稍有增快,第一个P波将被跟踪,而第二个P波落入PVARP内而不被跟踪。结果每两个自身心房事件中有一个心室跟踪。当自身心房率超过2∶1AV阻滞频率时会发生这一现象。2∶1阻滞频率是能够用毫秒计算的(60000÷TARP)。例如AVI150ms和250ms的PVARP,心室起搏频率跟踪心房感知的1∶1频率可以达到149/min,在150/min窦性心律时2∶1,就会发生2∶1跟踪心房,且心室率突然降至75/min。

假如病人有自身房室传导,在运动时快速跟踪窦性心率,上限频率限制并不需要。因此,在正常房室传导存在时上限频率可以程控为相对低的频率。但是,完全性房室传导阻滞的病人在运动时允许快速跟踪心房很重要,上限频率限制(MTR)应该程控足够高,允许1∶1跟踪最大心房频率。但是,2∶1跟踪频率快于最大心房跟踪频率,在2∶1阻滞形成前允许有一个假文氏现象,要实现这个作用TARP(PVARP+AVI)要程控短于上限频率间期。

假如有逆向传导时,需要程控PVARP长于逆向传导时间,这就需要限制并最小化TARP,以避免心率急剧下降,这时更喜欢将2∶1AV阻滞频率设定高于MTR,目的是与高的自身窦性心率相匹配而不会突然发生房室阻滞。这是通过最小化TARP来获得的。这里有几个常用方法来减少TARP,因此会增加2∶1阻滞的频率。PVARP可能被缩短(考虑到PMT发生的可能性会增加),AVI会程控到频率适应性状态(随着心室率的增快会缩短)频率适应性或动态PVARP在一些模式时能获得,在快心率时缩短PVARP,因此减少TARP并升高了2∶1AV阻滞频率。在使用频率适应性PRARP时,要注意确定逆向传导不会在快心室率时发生,因此传导时间不应超过PVARP否则会导致PMT。或者起搏器可以被程控为DDDR模式,该模式在运动时依靠传感器来增加起搏频率。假如传感器驱动的心室起搏接近于窦性心率,心室起搏频率会紧跟窦性心率,甚至心室起搏频率会超过最快心房跟踪频率,这现象已经被定义为传感器驱动的频率平滑化,它近似于跟踪超过MTR的心率。

上限频率表现方式可能由P波感知明显不足时诱发,因为落在PVARP内的P波和随后的QRS波被分类为室性期前收缩,用增加室性期前收缩后PVARP的算法导致一个并不跟踪心房的相对长的间期。上限频率表现也可以是自身传导为特征的避免在上限频率时心室起搏,有研究表明,程控一个相对短的AVI,窦性心率快于程控的上限频率,一个相对慢的程控的上限频率,一个相对正常的房室传导者更可能和这个现象相关。

(8)低限频率表现方式:心房和心室为基础的计时。

LRL计时在前面已讨论过。用心房还是心室为基础的计时周期是以心房起搏事件出现而决定的,用心室为基础的计时,在DDD模式中,AEI(atrial escape interval)是在心室感知或心室起搏事件后启动的(R-A或V-A)。在心室为基础的计时,AEI是“固定”的。LRL是允许心室事件(无论感知或起搏)和下一个心室起搏刺激(V-V或R-V)之间最大的时间周期。因此LRL=AEI+AVI直至下一个心室起搏(R-AV或V-A-V)。

AEI的长度=LRL(ms)-AVI,在AEI内,假如有另一个心室感知事件发生,AEI将重设并启动一个新AEI。在AEI内(PVARP后),假如有另一个心房感知事件发生,它将启动AVI,随后的心室感知或起搏事件将在上限频率范围内。

假如感知到任何心房或心室事件,AEI即终止,起搏器将通过一跳心房起搏。

心室为基础的计时,有效心室率快于程控的LRL。这种发生在完整自身传导,引起不同的主要是由于起搏AVI之间的不同和自身传导短的AV。例如,起搏器程控到LRL为60/min(1 000ms)及200msAVI,AEI=800ms(LRL-AVI),例如,AV传导是150ms,感知R波将重设时间周期,而AEI固定在800ms,有效的心房连续起搏间期是950ms(AEI+A-R),HR约63/min。

在心室为基础的计时系统内,有自身AV传导的病人,有效的心室率快于程控的LRL。在心室为基础的计时系统AEI是固定的,在心房为基础的计时系统心房间期(A-A)是固定的。在AVI内感知到一个R波抑制心室输出,但并不重设基础的A-A间期,因此,LRL是不变的。在AEI内当一个R波被感知,A-A间期就重设,而不是AEI重设,这就产生一个长的心房-心房间期,刺激一个生理性的代偿性依赖。一些起搏的模式调动一个修改的心房为基础的起搏器算法,这样常规心房感知或起搏事件重设A-A时间周期,但PVC重设AEI或VA间期,以心房为基础计时的起搏器,在心房通道过早感知QRS波(交叉感知)会导致延长AEIs,心室过感知AEI不会延长,而心室低感知AEI明显延长,如PVC首先被心房通道感知,AEI延长。

3.传感器驱动或频率适应性起搏

(1)运动与频率的血流动力学:从20世纪60年代早期起,起搏器开始了不断地发展。起搏治疗的目的也由最初挽救生命的基本起搏,发展为更加优化的生理性起搏功能,起搏器模式也由VOO发展到了DDDR。心脏在人体运动过程中同步出现的增强反应,即心率(HR)与每搏输出量(SV)增加,使得心脏有更多的心输出量。窦房结或传导系统障碍的患者不能像正常人一样在运动时自动提高心率。相对于每搏输出量,心率对于增加心输出量起着重要作用,因此,起搏器有必要提供频率适应起搏,来达到生理性起搏的目的。人体心率不能随机体代谢需要的增加而提高,称为变时性功能不全。变时性功能不全的另一种扩展概念是,心率不能达到相应年龄最大预期应有心率的75%。变时性功能不全的患者包括窦房结功能障碍所致的窦缓,以及心房颤动所致的缓慢心室率反应,这两类人面对外界刺激都会出现缓慢的心率反应。针对剧烈运动后心率达到预期最大心率的诊断标准已经出现,其中最常见的标准是以患者年龄为参考(220-年龄=最大心率)。

(2)频率适应性起搏:针对变时功能不全患者的频率适应性起搏,可以使患者在运动中提供一种更好的心率反应,来满足机体代谢的需要。例如,窦房结功能障碍所致的窦缓患者置入心房或双腔频率应答起搏器后,与其自身窦房结功能相比,可以在运动中获得更好的心率反应。同样,慢性心房颤动导致的缓慢心室率患者置入VVIR起搏器,也可以应用此功能增加心室起搏心率。

(3)传感器驱动起搏的时间间期:传感器驱动的起搏时间间期与非频率应答起搏的类似。在VVIR模式下,传感器介导的心率起着低限频率的功能,心室逸搏间期随着传感器的变化而变化。DDDR模式下,传感器介导的心率起着低限频率的功能,在以心室间期为基础的起搏器,逸搏间期是传感器心率间期减去起搏的AV间期。

(4)频率适应性功能解析:起搏器会通过多种运算法则调整间期,从而使起搏器应对频率改变时保持生理的反应。比如,有的起搏器在感知到心房率增加时或传感器频率增加时,AV间期会自动缩短(频率适应性AV间期)。这一功能模拟了正常人在运动时发生的生理性变化,即缩短房室传导时间(P-R间期)。应对自身心房频率的增加,起搏器随之提高了最大跟踪频率MTR。AV间期缩短,心房总不应期TARP(PVARP+AVI)也随之缩短,使得2∶1心房跟踪频率提高(每分钟心率次数=60 000/TARP)。最大跟踪频率MTR的增加使得2∶1阻滞点也随之提高,以保持1∶1房室同步。房室传导障碍的患者,在发生持续的心室逆传时,会不能忍受缩短的PVARP,因此,根据频率调整AV间期的功能对于此类患者很有用。当传感器频率增加时,AV间期也会随之缩短,此功能的应用使得患者的血流动力学有所优化。PVARP也是随频率调整的。频率适应性变化是一种生理现象,据观察正常人在增加活动量后,频率适应性的增加会减少逆传的时间。当频率适应性PVARP功能打开后,PVARP随着传感器频率增加而缩短,同时TARP缩短,以提高2∶1跟踪频率。然而,PVARP的缩短是依据于逆传时间随着传感器频率增加而缩短的推断;如果患者实际的逆传时间慢于起搏器计算预定的时间,将会有发生PMT的风险。

4.噪声转换 为了最小化来自于电极导线故障、肌电位及自然环境中噪声的电磁干扰,噪声转换功能应运而生。在起搏时间间期内心室不应期之后,存在一个会将任何感知事件认定为非生理性噪声的噪声采样期(通常是60~200ms)。这样的感知事件会使心室不应期或噪声采样期延长。如果噪声是间断的,不合适的感知将会发生,起搏也会被抑制。如果是持续的噪声,起搏将会改为非同步。如果接触到外界的磁场干扰,起搏器会重置为初始的参数,比如重设模式,VVI紧急起搏模式,或是选择性更换(ERI)状态。

5.起搏器介导的心动过速功能 在双腔起搏器有一种功能是可以预防或是中止起搏器介导的心动过速(PMT)这种事件的。当心室肌自主除极后,激动可以经室房逆传引起心房激动,被心房感知电路感知,从而引发心室激动,这种现象就是PMT,或是环形运动型心动过速(ELT)。引起PMT逆传的束支是人体自有的传导系统,双腔起搏模式的心房跟踪就是模拟正常人顺传的束支。任何一个落入逆传的心室起搏激动都会导致持续的PMT,室性期前收缩也会引起PMT。心房起搏失夺获,或是程控的AV间期太长使得房室不同步,都会导致PMT。一些起搏器功能可以防止PMT的发生,最常见的PMT干预方式是PVC-PVARP延长。患者在心房激动之前出现一个室早很容导致PMT,因为信号在不应期里更容易发生室房逆传。当起搏器感知到心室信号且之前没有心房信号,它会认为这是一个室早同时自动延长PVARP,以保护潜在的逆传。PVARP的延长不是在任何情况下都发生,PVARP的延长会导致TARP的增加,2∶1心房跟踪频率的降低。起搏器预防PMT的功能在感知窗口也会检测逆传(比如心房率加速检测窗口WARAD)。

各个公司起搏器都有检测,预防及中止PMT的功能。如果在特定的频率发生心房跟踪,有的检测方式会将心房感知心室起搏的节律认定为PMT。PMT检测频率可能为上限跟踪频率或快于上限跟踪频率。其他检测PMT方式为:在心室起搏之后是心房感知并且心室至心房的间期总是<400ms(与逆传的VA间期相比)。一旦检测到PMT,不同起搏器会有不同处理方式,有的延长PVARP,有的暂停心房跟踪,它们都会中止PMT。

6.模式转换 自动模式转换功能是指当感知到心房的心动过速事件,起搏器会自动将起搏模式转换到另一种模式。当心房的心动过速发生,DDD(R)或VDD(R)这种心房跟踪模式会导致快速的心室起搏,这样会引起血流动力学损害。模式转换功能能检测到心房的心动过速事件并且将起搏器转换为非心房跟踪起搏模式,如VVI(R)或DDI(R)。有的起搏器发生模式转换后,DDD模式可以转换为DDI或DDIR。另一种可供选择的模式是VDI或VDIR。在模式转换发生之前,会有跟踪心房的心室起搏,一旦模式转换确认,起搏模式会转为非心房跟踪模式并且频率会逐渐下降至低限频率。

模式转换功能通常是可以程控的,不同起搏器检测方式有所不同。有的是在特定的心房率激活,有的是平均的心房率(每分钟频率)。模式转换发生之前通常是有一段持续的高频心房率的确认。有的起搏器采用持续计数器,当心房率增快它会计数,当心房率低于设定的检测频率不会计数,当计数器达到设定的数目后,才会发生模式转换。这样会减少由于频繁的孤立的心房异常激动而导致不恰当的模式转换的发生。有的起搏器会按照逐跳转换的方式检测房性期前收缩事件。Lau和他的同事定义的完美的模式转换包括以下几点:①在心房的心动过速检测到的初始,即刻发生模式转换以避免快速的心室起搏;②没有频率的波动或是不恰当的反应;③房性心动过速结束即刻恢复房室传导的同步;④能感知到房性心动过速的频率及振幅的变化;⑤能鉴别交叉感知反应,窦性心动过速,以及异常的噪声。

然而,起搏器检测房性心动过速有很多局限,比如感知不良,因为发生房性心动过速时,心电图的心房波振幅与窦性时相比会明显下降。当心房通道变得更加灵敏,会减少感知不良事件的发生,但是会增加由于外部信号或是噪声导致的过感知事件。在心房颤动时出现的心房感知不良,ABP不是经常起重要的作用。过感知也是比较麻烦,比如心室除极,T波,肌电位或是噪声引起的远场感知(交叉感知)。感知不良会使得模式转换很难起效,而过感知会使模式转换不恰当的发生。

由于很快的发生了模式转换,使得患者在发生模式转换时很少感觉到症状。但是尽管模式转换启动很快,有的患者仍会由于突然的频率转换而感到不适症状。我们将3种不同的模式转换方式做了对比,分别是平均心房间期,4/7检测原则和1∶1逐跳检测。更短的检测标准将会有更多的事件检测到,同时模式转换的时间也会缩短,但是患者的症状没有明显的区别。

7.心房扑动反应 由于和心房扑动相关的心房电图会落入空白期,在心房扑动时模式转换不一定会发生。当检测到心房扑动,特殊的反应会启动,从而开启模式转换以阻止发生在心房易损期的起搏。如果心房事件在PVARP内被检测到,一个可程控的间期即建立。后续的心房感知事件在这个可程控的间期内感知,不会被跟踪,而且每一个事件都会建立另一个可程控的间期。这种功能会在模式转换开启之前就抑制心房跟踪。一旦程控的间期或PVARP终止,心房起搏就不会发生。一旦出现这种现象,心房起搏也可以在下一跳心室起搏前至少有50ms/不超过AV延迟出现。另一种相关的功能,起搏器检测到心房扑动时打开模式转换功能。如果连续8个AA间期出现每个AA间期短于2倍的AV间期加心室后心房空白期PVAB,起搏器会延长PVARP到400ms,原来被跟踪的心房信号落入不应期,开启了模式转换。如果心房扑动时心房信号落入PVAB,因此心房扑动反应不会发生。

8.频率平滑 频率平滑功能的设计是为了阻止心率突变而引起的血流动力学损害及症状。窦停会使心率突然下降到逸搏心率,例如从80/min降到50/min。频率平滑功能会使心率逐渐下降,心率上升或下降的速率被抑制,取而代之的是程控好的频率“下降”或“上升”的百分比,通常介于3%~24%。当心房或心室频率平滑窗口打开,它会决定何时启动下一个心房起搏或心室起搏。心室窗口的建立是通过计算前一个VV间期并乘以频率平滑的百分比。举例,如果前一个间期为1 000ms,频率平滑上升百分比是12%,频率平滑下降百分比是8%,则频率平滑的上升窗口是120ms,频率平滑的下降窗口是80ms。心房窗口的建立是通过计算心室频率平滑窗口减去AV间期得出的。

心室率的骤变也会发生在房性心动过速或心房颤动的中止。起搏器心室跟踪房性心动过速有可能出现房性事件太短暂或是频率不够诊断频率而不开启模式转换,这种心室频率的突增可以导致心悸或是其他症状。频率平滑上升会限制心室上升速度从而减少心率的突然增加。模式转换在其他可程控参数作用下,心房也会起到类似的作用,但是模式转换对室性心动过速的干预不起作用。

9.快速心律失常回落频率Fall Back 回落频率反应类似于频率平滑功能,也是用来限制心率改变的频率。Fall back的启动条件是①在启动模式转换后心率由上限频率回落至低限频率时;②或是其他频率骤降反应出现时。

10.频率骤降反应 有神经心脏性晕厥及血管迷走性晕厥的患者在心率显著下降时,会出现不适症状。起搏器的频率骤降反应就是通过一个心率-时间持续监测窗口,用来识别心率的快速下降。在特定的时间(一定数量的心跳)内心率下降的程度(每分钟心跳),这一检测窗口是可程控的。新的检测方式是用平均心室基线频率作为参考。旦频率骤降反应激发,双腔起搏器就会开启相对较快的频率起搏,这一较快的频率或是按100~120/min起搏,或是按照最大心率的70%~80%起搏。另一种类似的起搏器功能是突发缓慢心律失常反应SBR,当心房率下降,起搏器会按照目前频率增加10/min,以一定的起搏数(这个起搏数可程控,1~8跳)起搏。SBR启动后,会按快于先前频率5~40/min的频率起搏。

11.心房颤动的干预 目前,有很多学者关注心房起搏治疗并中止心房颤动。针对老年患者起搏器选择的研究(PASE)和加拿大内科起搏试验(CTOPP)提出心房起搏及双腔起搏与仅心室起搏相比,会降低心房颤动的发生率。

选择房间隔或是Bachman束心房起搏,比右心耳起搏降低了心房颤动的发生率。也有试验在研究右心耳起搏和冠状静脉窦起搏对心房颤动的影响,心房不同位点起搏对于干预心房颤动的效果也有不同。

目前,很多心房起搏功能能够有效减少心房颤动的发生。前瞻性随机临床试验如心房动态超速起搏试验ADOPT和右心耳超速起搏试验OASIS结果显示运用动态超速起搏DAO可以显著地降低心房颤动负荷。持续的心房超速起搏是指设定心房低限起搏频率高于自身窦性心率,当心房率增高或出现心房期前收缩或是两者都出现,心房起搏频率就会相应地做出调整。干预心房颤动的心房起搏参数通常设置起搏频率高于自身心房频率,这样才可以抑制心房颤动的触发发生。在一个以16个心动周期的窗口内出现两个连续P波,则启动了心房起搏干预模式,心房起搏维持一定个数(可程控)后,起搏间期逐渐递减。心房优先起搏APP针对的是心房率而不是心房期前收缩。相反,心房起搏是针对特定间期内心房感知事件。在一个以16个心动周期的窗口内出现两个连续自身P波,DDD(R)模式启动心房超速起搏。心房超速起搏的参数不可程控,它是决定于心房瞬时频率。其他的提高心房起搏频率的功能还包括持续心房起搏,按自身心房间期减去30ms的起搏间期来增加起搏频率;另一种是针对房早运用两种运算法则,来改变心房起搏。然而,这种超速起搏会因为很短的心房感知窗口而出现感知不良,这种致心律失常的案例现在还很少报道。

心房自身P波之后相对不应期内的心房起搏可能会引起心房颤动,起搏器的一些功能可以减少此类事件发生。如果一个心房事件落入PVARP之内,另一个叫做非竞争性心房起搏区间的窗口就会打开,以阻止这种竞争性起搏。心房起搏会发生延迟直至这个区间结束,增加时间以等待心房的复极。同时AV间期会缩短最少30ms来稳定心室率。

与双腔起搏相比,心房起搏更需要花费时间去理解其效用,技术以及生理意义。有很多证据可以证明,心房超速起搏可以中止能引起心房颤动的房性心律失常,从而阻止心房颤动的发生。

12.非竞争性心房起搏 在自身心室事件之后,为阻止在其心房不应期内发生心房起搏,或者叫竞争性心房起搏,起搏器的非竞争性心房起搏功能需要程控开启。这项可以程控的功能可以延迟心房起搏信号的发生。当心率加快时,心房期前收缩感知信号落入PVARP内,此时频率应答型心房起搏很可能会发生竞争性起搏。缩短PVARP也可以解决竞争性心房起搏,但是与此同时会产生逆传的发生,从而影响了缩短PVARP的效用。

13.心室起搏管理 越来越多的文献报道右心室起搏使得很多人的血流动力学带来损害。AAIsafeR功能可以AAI模式起搏,一旦患者发生高度房室传导阻滞,该功能可以将AAI模式转换为DDD模式起搏。心室起搏管理MVP可以尽可能的减少右心室起搏。MVP运转模式是平时用AAI(R)模式起搏以减少心室起搏,一旦发生房室传导阻滞,则以DDD(R)模式发放备用心室脉冲。备用脉冲是在AA间期中未发现心室感知信号时发放,其发放时机是AA间期后80ms时。如果在最近4个AA间期中有2个无传导的心室感知事件,MVP功能将自动由AAI(R)模式转换为DDD(R)模式。MVP按双腔起搏模式起搏1min后,执行“AV传导检测”,起搏器会临时应用AAI(R)时间间期去检测一个AA间期中有无传导的心室信号VS,若未出现自身VS,之后会按照2min,4min,8min……16h的间隔来检测自身房室传导。如果通过传导检查发现存在VS起搏模式即刻从DDD(R)转为AAI(R)。MVP模式显著地减少了心室起搏比例。“动态的心房不应期”的运用可以避免由于未下传的异位心房期前收缩或远场R波过感知引起的不恰当的DDD(R)转换。应用MVP后,心室起搏比例有了明显的下降。

(李小明 高兵兵 相 锐 姚 雷 马 英 刘慧慧 张美红 李 保)

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