起搏基本概念

起搏基本概念第一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五可植入脈沖發(fā)生器(IPG)Implantablepulsegenerator電極線Leadwire可植入的起搏器系統(tǒng)

包含下面幾個(gè)組成部分：第二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五脈沖發(fā)生器：電源或電池電極或電線陰極（負(fù)電極cathode）人體組織陽(yáng)極（正電極anode）脈沖發(fā)生器電極導(dǎo)線陽(yáng)極陰極起搏器各組成部分與人體

組織結(jié)合形成一個(gè)完整的電路第三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五裝有電池，為給心臟發(fā)送電脈沖提供能源裝有控制起搏器工作的電路電路電池脈沖發(fā)生器：第四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五將電脈沖從脈沖發(fā)生器傳到心臟感知心臟除極電極導(dǎo)線是絕緣的電線，它們：第五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五心內(nèi)導(dǎo)線或經(jīng)靜脈導(dǎo)線(transvenousleads)心肌導(dǎo)線/心外膜導(dǎo)線(epicardialleads)導(dǎo)線的類型第六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五經(jīng)靜脈導(dǎo)線有

不同的固定裝置被動(dòng)固定passivefixation叉齒(tines)卡在心臟的肌小梁間（纖維網(wǎng)trabeculae）第七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五經(jīng)靜脈導(dǎo)線主動(dòng)固定activefixation螺旋（或螺絲釘screw-in）延伸到心內(nèi)膜組織可使導(dǎo)線放置于心腔內(nèi)的任何位置第八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五心肌導(dǎo)線和心外膜導(dǎo)線導(dǎo)線可直接用于心臟固定裝置包括：刺入心外膜方式(“stab-in”orfishhook)擰入心肌方式(screw-in)縫合方式(sutured)第九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五陰極(cathode)與心臟組織接觸的電極當(dāng)電流流過(guò)時(shí)帶負(fù)電荷陰極陽(yáng)極第十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五陽(yáng)極anode心臟組織除極后接收電脈沖的電極當(dāng)電流流過(guò)時(shí)帶正電荷陽(yáng)極第十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五傳導(dǎo)路徑人體組織和體液都是陽(yáng)極和陰極之間傳導(dǎo)路徑的組成部分組織陰極陽(yáng)極VIPGR-電極，導(dǎo)線和組織阻抗Lead導(dǎo)線體液(回路)第十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五開始于脈沖發(fā)生器通過(guò)導(dǎo)線和陰極(-)流動(dòng)刺激心臟返回到陽(yáng)極(+)起搏時(shí)，脈沖：脈沖開始*第十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五從頂端電極（陰極）流動(dòng)刺激心臟通過(guò)體液和組織返回到脈沖發(fā)生器（陽(yáng)極）單極起搏系統(tǒng)UnipolarLeadSystem陰極陽(yáng)極-+單極起搏系統(tǒng)有一根只有一個(gè)電極的導(dǎo)線位于心臟內(nèi)，在這個(gè)系統(tǒng)中，脈沖：第十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五陽(yáng)極通過(guò)導(dǎo)線末端的頂端電極流動(dòng)刺激心臟返回導(dǎo)線頂端近側(cè)的環(huán)形電極雙極起搏系統(tǒng)(bipolarsystem)有一根有兩個(gè)電極的導(dǎo)線

位于心臟內(nèi)，在這個(gè)系統(tǒng)中，脈沖：陰極第十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五導(dǎo)線阻抗值隨下面的因素而變化：絕緣破裂insulationbreakdown=resistancedecreases電線斷裂brokenlead=noconduction第十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五導(dǎo)線金屬絲周圍的絕緣

破裂會(huì)引起阻抗值下降絕緣破裂會(huì)使電線暴露于體液中，而體液的電阻低，會(huì)引起阻抗值下降電流會(huì)通過(guò)絕緣破裂口流向體內(nèi)這樣將使電池耗竭絕緣破裂會(huì)引起阻抗值降到300W以下絕緣破裂降低電阻低的電阻第十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五金屬絲在絕緣護(hù)套內(nèi)斷裂

會(huì)引起阻抗值上升跨越金屬絲斷裂所形成的阻抗值會(huì)增加電流可能會(huì)太小而不起搏電流通不過(guò)而不起搏阻抗值可能超過(guò)3,000W導(dǎo)線金屬絲斷裂電阻增加第十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五阻抗變化影響起搏器的

功能和電池的壽命高阻抗減少電池的電力消耗并延長(zhǎng)電池的壽命，但可能影響起博功能，甚至無(wú)奪獲低阻抗增加電池的電力消耗并縮短電池的壽命起博系統(tǒng)阻抗值在300至1,000W之間高阻抗導(dǎo)線的阻抗值大于1,000歐姆第十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五單極導(dǎo)線和雙極導(dǎo)線第二十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五單極導(dǎo)線unipolarlead單極導(dǎo)線比雙極導(dǎo)線的直徑小(measuredinFrench)單極導(dǎo)線在心電圖上的脈沖信號(hào)較大Fivewiresperbundleforredundancy第二十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五雙極導(dǎo)線雙極導(dǎo)線不易過(guò)度感知非心臟信號(hào)（肌電位和電磁干擾）起搏器的某些特殊功能起作用的需要(DAO,抗房顫功能)同軸導(dǎo)線設(shè)計(jì)第二十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五導(dǎo)線絕緣可以是

硅樹脂或聚亞安酯第二十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五聚乙安酯polyurethane

絕緣導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)生物相容bio-compatible抗撕強(qiáng)度大anti-tear摩擦系數(shù)小lowcoefficientoffriction導(dǎo)線直徑較小smallerdiameter第二十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五起搏器簡(jiǎn)史第二十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五單腔和雙腔

起搏系統(tǒng)第二十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五單腔系統(tǒng)SingleChamber起搏導(dǎo)線植入心房或心室，根據(jù)需要起搏或感知的心腔而定第二十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五識(shí)別起搏節(jié)律AAI/60第二十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五識(shí)別起搏節(jié)律VVI/60第二十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)單腔起搏系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)植入一根導(dǎo)線單心室(ventricle)導(dǎo)線不提供房室(atrium)同步如果房室傳導(dǎo)功能有障礙，單心房導(dǎo)線不提供心室支持第三十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五在心房和心室都植入導(dǎo)線雙腔系統(tǒng)有兩根導(dǎo)線：第三十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五識(shí)別起搏節(jié)律DDD/60/120第三十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五識(shí)別起搏節(jié)律DDD/60/120第三十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五識(shí)別起搏節(jié)律DDD/60/120第三十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五識(shí)別起搏節(jié)律DDD/60/120第三十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五刺激心臟使它除極(depolarize)感知心臟自身活動(dòng)(intrinsicactivities)對(duì)增加的新陳代謝需求作出反應(yīng)，提供頻率適應(yīng)性起搏(rateresponsive)提供由起搏器存儲(chǔ)起來(lái)的診斷信息絕大多數(shù)起搏器具有四個(gè)功能：第三十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五刺激Stimulation第三十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五刺激過(guò)程時(shí)間（毫秒）1002003004005002相1相3相4相跨膜電位（毫伏）-50050-1000相閾值第三十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五刺激閾值(stimulationthreshold)在心臟不應(yīng)期(refractoryperiod)之外連續(xù)奪獲(captured)心臟所需的最小的電刺激VVI/60奪獲無(wú)奪獲第三十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五脈沖:振幅Amplitude脈寬PulseWidth兩個(gè)用來(lái)保證奪獲的設(shè)置：第四十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五振幅是由起搏器

發(fā)送到心臟的電壓總量振幅反映脈沖的強(qiáng)度或高度：脈沖的振幅必須足夠大使心肌除極（即：奪獲心臟）脈沖的振幅必須足夠大以提供適當(dāng)?shù)钠鸩踩秶谒氖豁?yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五脈寬(pulsewidth)是起搏脈沖

的時(shí)間（持續(xù)時(shí)間）脈寬以毫秒(ms)為單位脈寬必須足夠長(zhǎng)使除極擴(kuò)播到周圍的組織5V0.5ms0.25ms1.0ms第四十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五強(qiáng)度-時(shí)間曲線圖(strengthdurationcurve)強(qiáng)度-時(shí)間曲線圖畫出了振幅和脈寬的關(guān)系曲線或曲線以上的值將導(dǎo)致奪獲時(shí)間脈寬(ms).501.01.52.0.25刺激閾值（伏）0.51.01.5奪獲第四十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五強(qiáng)度-時(shí)間曲線圖的臨床用途必須留出適當(dāng)?shù)陌踩秶?，因?yàn)椋浩鸩到y(tǒng)有急性期和慢性期閾值的每日波動(dòng)奪獲0.51.01.5時(shí)間脈寬(ms).501.01.52.0.25刺激閾值（伏）第四十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五病人安全是首要的，第二個(gè)

重要目標(biāo)是延長(zhǎng)電池的壽命延長(zhǎng)電池使用壽命的最佳方法是在保證適當(dāng)安全范圍的同時(shí)降低電壓第四十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五最佳化電池壽命起搏所耗能量：

E=PWxV2/R PW=脈寬 V=輸出電壓 R=阻抗因?yàn)閂對(duì)所耗能量影響最大，要避免高電壓-短脈寬，而盡可能程控輸出電壓至

2.5V常規(guī)使用二倍電壓閾值作安全范圍第四十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五導(dǎo)線阻抗(leadresistance)振幅和脈寬設(shè)置(amplitudeandpulsewidth)起搏事件與自身事件的百分比(pacingandintrinsiceventsratio)頻率適應(yīng)模式設(shè)為ON(shortenlife)起搏器診斷功能所需電量消耗影響電池使用壽命的因素包括：第四十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五電極設(shè)計(jì)也可能影響刺激閾值導(dǎo)線成熟過(guò)程第四十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五導(dǎo)線成熟過(guò)程在導(dǎo)線植入后，電極的周圍形成纖維“包裹”第四十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五在本例中如果： 起搏電流=8mA 成熟以后的阻抗從300W增加一倍 起搏電壓增加多少？ V=IR新植入時(shí)的電壓閾值=8mAx300W=2.4V成熟期后所需電壓=8mAx600W=4.8V 電極成熟后,需要雙倍的電壓以?shī)Z獲心臟第五十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五激素緩釋電極激素緩釋(steroideluting)電極減輕了炎癥反應(yīng)，急性期閾值不升高，慢性期閾值較低多孔，鍍鉑的頂端用于類固醇淘析含類固醇的硅樹脂橡膠插頭叉齒用于固定第五十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五導(dǎo)線成熟過(guò)程類固醇對(duì)刺激閾值的影響脈寬=0.5msec036植入時(shí)間（周）織物金屬電極平滑金屬電極12345激素電極01245789101112伏特第五十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五感知Sensing第五十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五感知(sensing)感知是起搏器“看見了”心臟自身的除極活動(dòng)起搏器通過(guò)測(cè)量陽(yáng)極和陰極之間的心肌細(xì)胞的電位變化來(lái)感知心臟除極活動(dòng)第五十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五精確的感知...保證不會(huì)發(fā)生感知不良的情況--起搏器不會(huì)錯(cuò)過(guò)應(yīng)該能夠感知的P波或R波保證不會(huì)發(fā)生過(guò)感知的情況--起搏器不會(huì)將心臟以外的活動(dòng)誤認(rèn)為自身心臟事件提供適當(dāng)?shù)钠鸩}沖時(shí)間--適當(dāng)感知的事件會(huì)重設(shè)起搏器的計(jì)時(shí)間期順序第五十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五心腔內(nèi)電圖(intracardiacelectrogram)是記錄

從心臟里面獲取的波形當(dāng)除極波直接從電極下通過(guò)時(shí)在心腔內(nèi)電圖上會(huì)發(fā)生本位曲折心腔內(nèi)電圖的兩個(gè)特征是：信號(hào)振幅斜率(Slewrate)第五十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五心腔內(nèi)電圖信號(hào)反映電壓

的變化與時(shí)間變化的關(guān)系信號(hào)從波峰移到另一個(gè)波峰的時(shí)間越長(zhǎng)：斜率越小信號(hào)越平坦斜率越大（mV數(shù)）說(shuō)明感知越好以每秒的伏特?cái)?shù)度量電壓時(shí)間傾斜斜率電壓的變化電壓變化的持續(xù)時(shí)間第五十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五起搏器必須能夠感知

心臟節(jié)律并對(duì)其作出反應(yīng)精確的感知能夠使起搏器判斷心臟自身是否搏動(dòng)起搏器通常設(shè)置為只有在心臟不能產(chǎn)生自身搏動(dòng)時(shí)才以起搏脈沖刺激第五十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五感知不良(undersensingorlowsensitivity)...

起搏器不能“看見”自身搏動(dòng)，因而不能正確反應(yīng)未感知出自身搏動(dòng)預(yù)定的起搏發(fā)出VVI/60第五十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五過(guò)感知(over-sensingortoosensitive)探測(cè)到P波或R波以外的電信號(hào)標(biāo)記道顯示自身活動(dòng)…雖然沒(méi)有自身活動(dòng)存在第六十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五IIIIII靈敏度--數(shù)值越大(=靈敏度過(guò)低)，

起搏器對(duì)心臟內(nèi)事件的感知越不靈敏IIIToosensitiveNotsensitiveenough第六十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五靈敏度振幅(mV)時(shí)間5.02.51.25第六十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五靈敏度過(guò)低(lowsensitivity)振幅(mV)時(shí)間5.02.51.25第六十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五靈敏度過(guò)高(sensitivitytoohigh)振幅(mV)時(shí)間5.02.51.25III第六十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五精確的感知要求將誤感知的信號(hào)過(guò)濾掉感知放大器(amplifier)使用濾波器(filter)，能夠正確地感知P波和R波并拒絕不正確的信號(hào)通常感知的不需要的信號(hào)絕大多數(shù)是：T波遠(yuǎn)場(chǎng)事件（由心房通道感知的R波）骨骼肌電位（例如，胸肌電位）第六十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五精確的感知取決于...心肌的電生理學(xué)屬性電極的特征及其在心臟內(nèi)的位置起搏器的感知放大器第六十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五可影響感知的因素有：導(dǎo)線的極性（單極或雙極）導(dǎo)線的完整性絕緣破裂金屬絲斷裂電磁干擾第六十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五單極感知能產(chǎn)生大的電位差，因?yàn)椋宏帢O和陽(yáng)極之間的距離比雙極系統(tǒng)的大_第六十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五雙極感知產(chǎn)生較小的電位差因?yàn)闃O間的距離短心臟以外的電信號(hào)如肌電位被感知的可能性很小第六十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五金屬絲斷裂,絕緣破裂可引起感知不良或過(guò)感知當(dāng)內(nèi)外導(dǎo)體連續(xù)接觸時(shí)會(huì)發(fā)生感知不良自身搏動(dòng)的信號(hào)在感知放大器處被減弱并且振幅不再符合設(shè)定的感知值當(dāng)內(nèi)外導(dǎo)體間歇接觸時(shí)會(huì)發(fā)生過(guò)感知信號(hào)被誤認(rèn)為P波或R波第七十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五電磁干擾ElectromagneticInterference(EMI)第七十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五電磁干擾(EMI)干擾可能由體外干擾源的電磁能量引起影響起搏器的電磁場(chǎng)是射頻波50-60Hz是與起搏器干擾關(guān)系最密切的波家里或辦公室很少有電磁干擾但醫(yī)院有第七十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五電磁干擾會(huì)產(chǎn)生下面的問(wèn)題：過(guò)感知(oversensing)短暫的模式變化（噪音反轉(zhuǎn)Noisereversion）重置（電源重置或PowerOffResetPOR）第七十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五當(dāng)電磁干擾信號(hào)被誤認(rèn)為

P波或R波時(shí)會(huì)發(fā)生過(guò)感知起搏頻率會(huì)由于電磁干擾而改變：如果在雙腔系統(tǒng)中被感知為P波時(shí)頻率將加快（對(duì)P波跟隨）如果在單腔系統(tǒng)感知或被雙腔系統(tǒng)心室導(dǎo)線感知，頻率就降低或受到抑制第七十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五電磁干擾起搏器感知的“噪音”本應(yīng)起搏第七十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五噪音反轉(zhuǎn)VPVPSRSRSRSR感知的噪音低限頻率間期VVI/60連續(xù)在噪音取樣期感知將引起以低限頻率或傳感器驅(qū)動(dòng)的頻率起搏

第七十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五電磁干擾會(huì)導(dǎo)致

起搏參數(shù)的意外重新設(shè)定起搏器將返回到電源重置（POR或“支持”模式）電源重置會(huì)表現(xiàn)為模式和頻率改變，與擇期更換指征(ERI–electivereplacementindicator)的現(xiàn)象一樣在某些情況下，重新設(shè)定的參數(shù)可能是永久的第七十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五新的技術(shù)也會(huì)造成新的、不希望的電磁干擾源：蜂窩電話（數(shù)字）DigitalCellularPhones第七十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五電磁干擾源在

醫(yī)院的環(huán)境中最常見干擾起搏器工作的電磁干擾源包括外科手術(shù)/治療設(shè)備如：電烙術(shù)electrocautery經(jīng)胸除顫externaldefibrillator體外沖擊波碎石extracorporeallithotripsy放射性治療radiationtherapy射頻治療經(jīng)皮電針刺激神經(jīng)儀核磁共振MRI第七十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五不經(jīng)常有電磁干擾源的地方：家、辦公室、購(gòu)物場(chǎng)所有高壓電輸出的工業(yè)場(chǎng)所有高電能暴露的或有大功率雷達(dá)或無(wú)線電發(fā)射的運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)或地鐵的制