起搏器基礎(chǔ)資料解讀

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上人工心臟起搏器是治療緩慢性心律失常的最有效辦法，隨著心臟起博器的不斷發(fā)展完善，使越來(lái)越多的患者受益。目前，起搏器在我國(guó)的應(yīng)用也是越來(lái)越廣泛。通過(guò)此課件的學(xué)習(xí)，使學(xué)員了解起搏器的發(fā)展歷史、基本構(gòu)造和在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)。一、起博器的發(fā)展史起搏器最早植入人體是 1958 年。設(shè)計(jì)第一例起搏器的工程師名叫 Elmqvist 。最早植入起搏器的醫(yī)生是 Ake Senning 。植入起搏器的第一例患者名叫 Arne Larsson 。 Arne Larsson 生于 1915 年，在 1958 年時(shí)因患度房室阻滯，心率極度緩慢，這種患者如果不及時(shí)治療， 80% 以上會(huì)在一兩年

2、內(nèi)死掉。而這時(shí) Ake Senning 和 Elmqvist 已經(jīng)研發(fā)出了第一代的植入性的起搏器。因此在 1958 年 10 月 8 號(hào)，為 Larsson 植入了全球第一例的心臟起搏器。當(dāng)時(shí)植入的起搏器是 VOO 的工作方式，極大的改善了 Larsson 的癥狀。 植入人體的首例起博器       1974 年，將 Larsson 的起搏器更換成 VVI 。 1989 年更換了 VVIR （帶有自動(dòng)調(diào)節(jié)起搏頻率的起搏器）。截止到 1996 年他更換的最后一臺(tái)起搏器，他這一生共更換 20 臺(tái)起搏器。更換最后一個(gè)起搏器 5 年之后， Larsso

3、n86 歲時(shí)去世，死于腹腔的癌癥。 Larsson 43 歲時(shí)得了當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是不治之癥的度房室阻滯，而其有幸植入了人類第一臺(tái)起搏器，又幸運(yùn)的活了 43 年。正是因?yàn)槠鸩?，使他的緩慢性的心率失常得到了根治?起搏器包括 2 大部分：第一部分是脈沖發(fā)生器，可以植入到病人體內(nèi)，定時(shí)的監(jiān)測(cè)病人的心率，發(fā)放電的脈沖；另外一部分是和它相連接的電極導(dǎo)線。電極導(dǎo)線系統(tǒng)是連接脈沖發(fā)生器和人體心肌的重要的橋梁。  脈沖發(fā)生器是起搏器的核心構(gòu)成部件，在起搏器工作過(guò)程中起著極其重要的作用。請(qǐng)問(wèn)：脈沖發(fā)生器都有哪些類型，優(yōu)缺點(diǎn)各是什么？  二、脈沖發(fā)生器   

4、0;   脈沖發(fā)生器絕大部分的重量是電池。目前使用的電池為鋰電池，以前曾經(jīng)用過(guò)汞電池、鋅汞電池、鎳鎘電池、鋰碘電池。最終隨著電子工業(yè)化的進(jìn)展，人們認(rèn)識(shí)到鋰電池電容量大，電的性能穩(wěn)定，因此起搏器目前用的都是鋰電池。      另外的重要的一部分是電路系統(tǒng)。在一平方厘米的電路系統(tǒng)里，包含著將近 5 千個(gè)元器件。因此起搏器是一個(gè)很精確的電路系統(tǒng)的集成。在電路系統(tǒng)里，最主要的有兩大部分：一部分是用來(lái)感知病人的心臟的電活動(dòng)；另外一部分是發(fā)放電脈沖，來(lái)刺激心臟進(jìn)行起搏。 還有一部分是和電極導(dǎo)線相連接處，一般有螺絲扣固定，和它相連的是電極導(dǎo)線。 &

5、#160;   （一）脈沖發(fā)生器的歷史       截止現(xiàn)在，脈沖發(fā)生器已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化。第一，體積越來(lái)越小；第二，電池容量越來(lái)越大；第三，電路結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。復(fù)雜到可以調(diào)出體內(nèi)電信號(hào)很多種的參數(shù)，并且能夠進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算分析，然后再自動(dòng)的計(jì)算輸出電的脈沖。截止現(xiàn)在，已經(jīng)發(fā)展到數(shù)字化的起搏器。    （二）脈沖發(fā)生器的分類      脈沖發(fā)生器一般分成單腔起搏器、雙腔起搏器以及三腔起搏器，現(xiàn)在還有四腔起搏器。     1. 單腔起

6、搏器      所謂單腔起搏器，是指起搏器上只有一個(gè)孔，能夠連接一根電極導(dǎo)線。電極導(dǎo)線植入心房或植入心室。植入到心室內(nèi)，起搏心室；植入心房，起搏心房，根據(jù)需要起搏或感知的心腔而定。單腔的起搏器電極導(dǎo)線的頂端有兩個(gè)電極，接觸心肌處有一個(gè)，在該電極之后1cm左右的地方有個(gè)環(huán)狀的電極。這兩個(gè)電極就可以采集心腔內(nèi)的電機(jī)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)發(fā)放電的脈沖，叫做雙極的單腔起搏。     還有一種情況，沒(méi)有后面的環(huán)狀電極，只有頂端的電極。起搏要經(jīng)過(guò)脈沖發(fā)生器和電極頂端之間形成的一個(gè)大的回路。     雙極和單

7、極各有利弊。比如雙極電極導(dǎo)線要涉及到 2 條的電路，所以要比單極的粗一些。電極比較復(fù)雜，容易發(fā)生斷路、短路等情況。另外它的柔軟度不如單極的好，所以并發(fā)癥的發(fā)生也要高于單極。單極電極導(dǎo)線除了有比較柔軟的優(yōu)勢(shì)之外，也有它的劣勢(shì)。一是它比較軟，植入起來(lái)不容易到位。另外一點(diǎn)是由于單極起搏器和脈沖發(fā)生器之間的大回路，病人發(fā)生起搏器囊袋抽搐的比例要高于雙極起搏。還有它感知到的電場(chǎng)是一個(gè)大的電場(chǎng)，所以也容易發(fā)生一些干擾，尤其在電的噪音或者肌肉的噪音下。     單腔起搏系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是植入一根導(dǎo)線就可以了，缺點(diǎn)是單心室的導(dǎo)線不提供房室的同步，不管心房的收縮狀態(tài)如何，只是心室的感知和

8、起搏，有可能會(huì)發(fā)生起搏器綜合征，也叫單腔起搏器綜合征。再者，如果病人的房室傳導(dǎo)功能有障礙，這時(shí)候，單一心房起搏不能夠提供心室的起搏支持。比如病人一直用的是單腔的心房起搏，突然由于炎癥或心肌缺血，房室間傳導(dǎo)功能喪失，發(fā)生了度房室阻滯，那么心室就會(huì)很慢，這時(shí)起搏器也只起搏心房，病人也會(huì)出危險(xiǎn)。    2. 雙腔起博器    雙腔起搏一般來(lái)說(shuō)既能起搏心室，又能起搏心房。也有一種特殊的雙腔起搏，可以兩個(gè)電極都起搏心房或心室。    雙腔起搏系統(tǒng)在心房和心室都有電極導(dǎo)線。因此，根據(jù)自身的心房和心室有沒(méi)有脈沖，來(lái)發(fā)放脈沖。單腔的心房起搏，相當(dāng)于給

9、病人安了一個(gè)竇房結(jié) ，單腔的心室起搏相當(dāng)于給病人在心室安了一個(gè)抑波點(diǎn)。而雙腔的起搏相當(dāng)于給病人既安了一個(gè) 竇房結(jié)也安了一個(gè)房室結(jié)。當(dāng)病人自身的房室結(jié)不能下傳時(shí)，可以通過(guò)起搏電極導(dǎo)線沿著起搏器發(fā)放的脈沖來(lái)下傳心室。    如果病人心房的頻率尚可，而房室結(jié)功能不良，房室不能下傳，等到一定的 PR 間期，自己的房室結(jié)沒(méi)有下傳，心室起搏。       如果病人的心房波和心室波都按時(shí)發(fā)放，那么心房的起搏、心室的起搏都得到了抑制，所以這時(shí)只有感知而沒(méi)有起搏。       如果病人心房、心室的頻率都不夠，房室

10、傳導(dǎo)也不好，這時(shí)心房起搏，經(jīng)過(guò)起搏器的房室周期以后心室起搏，這是真正的雙腔起搏。       如果植入雙腔起搏器以后，病人的房室結(jié)功能恢復(fù)了，每一次心房波都經(jīng)過(guò)自身的房室結(jié)下傳心室，而心房的頻率不夠、太慢、停搏或者竇房阻滯，表現(xiàn)出來(lái)的是單純的心房起搏和心室的感知。       3. 三腔起搏    三腔起搏是除了右心室的起搏之外，還通過(guò)冠狀靜脈送入一個(gè)電極能夠起搏左心室，是為了保證左右心室的同步起搏。主要用于嚴(yán)重的心衰的病人，尤其是伴有單側(cè)束支阻滯的病人，左右心室明顯的收縮不同步，會(huì)對(duì)

11、心功能產(chǎn)生非常不好的影響。經(jīng)過(guò)雙心室的同步起搏之后，心功能會(huì)有明顯的改善。       三、電極導(dǎo)線     電極導(dǎo)線主要是連接脈沖發(fā)生器和心肌的一個(gè)橋梁。脈沖發(fā)生器的電脈沖一定要依賴于電極導(dǎo)線才能夠傳導(dǎo)到心臟。另一方面，它能夠感知到心臟的電活動(dòng)，并反饋到脈沖發(fā)生器。     電極導(dǎo)線，有雙極的和單極的。雙極導(dǎo)線頂端是陰極，環(huán)狀電極是陽(yáng)極。      單極的起搏導(dǎo)線，頂端是陰極，脈沖發(fā)生器就變成了陽(yáng)極。    人體的組織包括血

12、液、體液等是陰極和陽(yáng)極之間傳導(dǎo)路徑的很重要的一部分。      根據(jù)植入途徑可分為心內(nèi)膜或經(jīng)靜脈導(dǎo)線和心外膜導(dǎo)線；根據(jù)極性可分為單極和雙極；根據(jù)固定方式可分為主動(dòng)固定和被動(dòng)固定。     1. 心內(nèi)膜導(dǎo)線和心外膜導(dǎo)線     下圖中前兩種都是靠后面帶的尾翼來(lái)被動(dòng)的固定在心臟的肌小梁上面，而使頂端面積緊貼著心肌的組織。后邊的一種是通過(guò)主動(dòng)的用螺旋電極把電極導(dǎo)管固定在了心肌的部位，所以前兩種叫被動(dòng)固定電極，最后一種叫主動(dòng)固定電極。經(jīng)靜脈導(dǎo)線    被動(dòng)固定電極

13、導(dǎo)線是利用叉齒卡在了心肌的肌小梁上邊，把電極導(dǎo)管給它固定住了。 被動(dòng)固定     主動(dòng)固定的電極導(dǎo)線可以放置到心腔內(nèi)的任何位置。因?yàn)槠淇梢酝ㄟ^(guò)電極導(dǎo)管的尾端旋轉(zhuǎn)，然后使主動(dòng)固定的電極伸出來(lái)，旋到心肌里。 對(duì)于極少數(shù)心內(nèi)膜電極不能夠植入的病人，有可能需要開(kāi)胸，或者是采用電視胸腔鏡或者心包鏡來(lái)放入心外膜的方式。心外膜方式，一種是擰入的方式，用主動(dòng)固定的螺絲，采取主動(dòng)固定的方式；另外一種就是開(kāi)胸直視下縫合，縫合在心肌的外膜。 心外膜方式      2. 單極導(dǎo)線和雙極導(dǎo)線     

14、 單極導(dǎo)線要比雙極導(dǎo)線的直徑小，而單極導(dǎo)線在心電圖上的脈沖信號(hào)比較大，因?yàn)殡妶?chǎng)比較大，單極導(dǎo)線是電極的頭端和脈沖發(fā)生器之間的一個(gè)大的電場(chǎng)。這些電線外邊包含了一層絕緣層。這個(gè)絕緣層就保證了電極沒(méi)有短路。不會(huì)因?yàn)殡娒}沖外泄引起其他部位的電的激動(dòng)。     雙極導(dǎo)線最大的優(yōu)勢(shì)就是不容易過(guò)度感知一些非心臟的信號(hào)，如電磁信號(hào)、肌電位信號(hào)等。但它是由外層導(dǎo)絲和內(nèi)層導(dǎo)絲兩層組成，而且兩層之間還有絕緣層，所以它的直徑總體來(lái)說(shuō)要比單極電極導(dǎo)線粗一些。     3. 除顫電極     如果植入起搏器的目的

15、，不僅是為了起搏，還有促使高危病人復(fù)律的問(wèn)題，就要安裝除顫器，這時(shí)就要有除顫的電極。除顫電極比較粗，而且它有一個(gè)彈簧圈，這個(gè)彈簧圈就是一個(gè)比較大的除顫電極。     應(yīng)用除顫電極可以進(jìn)行高電壓的治療和起搏。對(duì)于心動(dòng)過(guò)緩的病人，可以適時(shí)的發(fā)放電刺激脈沖達(dá)到起搏，改善心動(dòng)過(guò)緩的作用。對(duì)于心動(dòng)過(guò)速的病人，可以通過(guò)電極導(dǎo)線，發(fā)放程序掃描的刺激，能夠幫助終止連續(xù)性的心動(dòng)過(guò)速。對(duì)于一些不能用抗心動(dòng)過(guò)速起搏來(lái)終止的快速的惡性的心律失常，可以通過(guò)同步直流電復(fù)律，或者是電除顫的方式來(lái)達(dá)到轉(zhuǎn)復(fù)的目的。      四、連接器  

16、0;   脈沖發(fā)生器和電極導(dǎo)線之間有一個(gè)固定的鏈接。現(xiàn)在所有的廠家都已經(jīng)把它規(guī)范到了 IS-1 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。所以不同廠家的起搏器和電極導(dǎo)線都可以互換。      五、起搏閾值      植入起搏器以后，首先要測(cè)起搏閾值。閾值是指在心臟不應(yīng)期之外連續(xù)奪獲心臟所需的最小的電刺激。測(cè)起搏閾值時(shí)，有兩個(gè)指標(biāo)：一個(gè)是脈沖的振幅；另一個(gè)是脈沖的寬度，叫脈寬。      脈沖的振幅必須足夠大才能保證心室的除極，才能夠提供適當(dāng)?shù)陌踩鸩姆秶?脈寬是指起搏脈沖所持續(xù)的時(shí)間

17、，一般以毫秒為單位。脈寬必須足夠的長(zhǎng)，使除極能夠傳播到周圍的組織。     在測(cè)試閾值之后，就要設(shè)置輸出的能量，一般是所測(cè)閾值的 24 倍?，F(xiàn)代化的起搏器已經(jīng)有自動(dòng)閾值管理的功能，能夠定時(shí)的測(cè)定起搏的閾值，保證安全起搏的時(shí)候以最小的能量輸出，來(lái)保證充分起搏。     六、電池的使用壽命     有以下幾個(gè)因素能夠影響起搏器的電池的使用壽命。     1. 振幅和脈寬設(shè)置。如果設(shè)定的起搏振幅太高，那么電池的壽命就短。另外一個(gè)脈寬，脈寬設(shè)置的越大，越費(fèi)電。   

18、;  2. 導(dǎo)線阻抗。在一定的電極導(dǎo)線阻抗的范圍內(nèi)，這個(gè)起搏器才既省電，又安全。     3. 起搏事件與自身事件的百分比。起搏事件占整體心臟活動(dòng)的百分比是多少。     4. 頻率適應(yīng)模式設(shè)為 ON 。把頻率適應(yīng)模式打開(kāi)和關(guān)閉也會(huì)影響到起搏器的使用壽命。如果把頻率適應(yīng)模式設(shè)為開(kāi)，起搏器就能夠根據(jù)心率的情況來(lái)自動(dòng)調(diào)整它的心率水平。比如在打球、運(yùn)動(dòng)、爬山、激動(dòng)的時(shí)候，需要心跳加快，這時(shí)候起搏的頻率也會(huì)加快。而在休息、睡夢(mèng)中時(shí)，需要一個(gè)低的起搏頻率，能夠減少癥狀，而且省電。      需要

19、強(qiáng)調(diào)的是病人安全是最重要的，其次才是延長(zhǎng)電池壽命。另外，延長(zhǎng)電池壽命的最佳方法是保證適當(dāng)?shù)陌踩秶耐瑫r(shí)，降低電壓。如果能夠使用自動(dòng)閾值變壓就更好。輸出電壓值如果比起搏器電池電壓大的時(shí)候，需要電壓放大器，而且會(huì)縮短電池的使用壽命。因此，起搏器成功的很重要的目標(biāo)就是了解電池的電量的情況以及根據(jù)病人的具體的情況調(diào)整適當(dāng)?shù)碾妷?，既省電，又安全?，F(xiàn)在有了自動(dòng)閾值管理的起搏器，會(huì)自動(dòng)的、定時(shí)的監(jiān)測(cè)起搏閾值，然后根據(jù)測(cè)得的起搏閾值的情況，適當(dāng)?shù)恼{(diào)高一點(diǎn)起搏電壓就可以了，這樣可以以很低的能量起搏，省電。并且如果有一次起搏沒(méi)有起來(lái)，就會(huì)立即自動(dòng)的檢測(cè)和識(shí)別以及干預(yù)處理，能夠保證病人的安全。  起搏器

20、出了起搏功能外，另一大功能就是感知，感知在起搏器發(fā)揮作用過(guò)程中具有不可替代的作用。請(qǐng)問(wèn)：感知功能障礙都包括哪些？       七、感知      起搏器除了起搏之外，感知是另外一大功能。感知分為單極感知和雙極感知。所謂單極感知就指起搏器的頂端和脈沖發(fā)生器之間的大的電場(chǎng)的感知，因?yàn)殡妶?chǎng)比較大，所以容易受外界信號(hào)的干擾。     雙極感知就是頂端電極和環(huán)狀電極之間的感知，電場(chǎng)比較小，因此肌電信號(hào)、電磁波信號(hào)的干擾很難被雙極起搏電極導(dǎo)線感知到。  &#

21、160;  起搏器一定要有良好的起搏功能和精準(zhǔn)的感知功能，保證不發(fā)生感知不良。也就是說(shuō)，能夠感知到心房波和心室波，不能錯(cuò)過(guò)、漏過(guò)。另外也保證不發(fā)生過(guò)感知，不能把心臟以外的事件，如肌電干擾、電磁波，甚至把本身的一些 P 波等都誤認(rèn)為是 QRS 波。所以起搏器要能夠精準(zhǔn)的判斷心臟是不是有搏動(dòng)，只有在心臟沒(méi)有自身搏動(dòng)時(shí)，才發(fā)放脈沖刺激。     感知靈敏度的程控非常的重要。如果感知度不合適，就要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如感知過(guò)度，能夠感知到 T 波或者肌電，就要采取一定的措施。如果感知不足，根本感知不到心房波心室波，就會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)性心率，也要采取一定措施。  

22、 （一）感知過(guò)度     感知過(guò)度的常見(jiàn)原因    1. 感知靈敏度程控不適當(dāng)    2. 感知不應(yīng)期程控短    3. 電極絕緣層破裂    4. 電極移位    5. 電磁干擾  （二）感知不足    感知靈敏度設(shè)置的太高，而自身的心電信號(hào)又小的時(shí)候，就更容易發(fā)生感知不足。當(dāng)然電極導(dǎo)線發(fā)生了脫位、電極斷裂、絕緣層的破裂等都會(huì)引起感知不足。   （三）感知靈敏度的調(diào)整     感知靈敏度可以通過(guò)

23、人工測(cè)試 P 波、 R 波的振幅，然后通過(guò)醫(yī)生的手動(dòng)設(shè)置或者起搏器的自動(dòng)的建議值設(shè)置。適宜的感知比的范圍在心房雙極感知大概是 4:16:1 ，心房單極感知是 2.8:14:1 ，心室或者是雙極電極的感知是 2.8:14:1 。     當(dāng)然精確的感知取決于心肌的電生理學(xué)屬性，取決于電極的特征，其在心臟中的位置以及起搏器的感知放大器。   （四）影響感知度的因素     有很多因素可以影響到感知。如導(dǎo)線的極性，是雙極還是單極；導(dǎo)線的完整性，有沒(méi)有絕緣層的破裂；有沒(méi)有電極里的電線的斷裂；有沒(méi)有電磁干擾等。起搏器有很多的開(kāi)關(guān)，參數(shù)的設(shè)置等都是要靠單簧片的開(kāi)關(guān)來(lái)控制，也就是說(shuō)體外通過(guò)一個(gè)磁鐵就能夠控制，因此起搏器怕磁。磁化杯、半導(dǎo)體收音機(jī)等不能離起搏器太近，至少要在 20 cm以外。如果做電切，電凝會(huì)影響起搏器的感知。另外做核磁共振一定要慎重，因?yàn)樗鼤?huì)影響到起搏器的感知。起搏器的感知也取決于心肌的電生理特性、電極的特征以及起搏器的感知放大器。     如果電極導(dǎo)線的絕緣層破裂會(huì)引起阻抗值的下降。絕緣破裂會(huì)使電線暴露于體液中，而體液的電阻低；引起阻抗值下降電流會(huì)通過(guò)絕緣破裂口出，使電池消耗