頻率適應(yīng)性起搏器的臨床應(yīng)用課件

頻率適應(yīng)性起搏器的臨床應(yīng)用及進(jìn)展解放軍總醫(yī)院耿仁義GeneralHospitalofPLA

編輯課件頻率適應(yīng)性起搏器的臨床應(yīng)用解放軍總醫(yī)院耿仁義General1

頻率適應(yīng)性起搏器定義：為了重建患者的心臟變時功能，人工心臟起搏利用傳感器感知人體生理、生化或物理參數(shù)，而不感知其他變量，進(jìn)行公式計算來調(diào)節(jié)起搏頻率，使頻率能隨人體代謝活動而改變，使血流動力學(xué)達(dá)到最佳化，即頻率適性起搏器，又稱為頻率應(yīng)答起搏器。

編輯課件頻率適應(yīng)性起搏器定義：為了重建患者的心臟變時功能，人2

頻率適應(yīng)起搏對竇房結(jié)變時功能不全的益處

SSS患者心臟變時功下降，運動時心率不能升高而影響心排血量。固定頻率起搏對運動和情緒改變不具有心率的正常增減功能而影響CO。頻率應(yīng)答起搏克服了這些缺點，心率出現(xiàn)了動態(tài)變化，可明顯增加CO和運動耐力，改善了患者的生活質(zhì)量。編輯課件頻率適應(yīng)起搏對竇房結(jié)變時功能不全的3心率與血流動力學(xué)的關(guān)系

CO＝每搏輸出量（SV）×心率（HR）。正常人安靜時CO＝4～6L/min；極量運動時CO＞20L/min。影響心排量的因素：心肌收縮力、房室順序、心臟結(jié)構(gòu)的完整性和植物神經(jīng)等。上述因素中，一定范圍內(nèi)心率的快慢是非常重要的因素。

正常人運動時機(jī)體耗氧量急劇增加，HR可增加100～300％，而SV僅增加30～50％。其次是保持房室順序。低強(qiáng)度運動時，CO取決于心臟前后負(fù)荷及心肌收縮力；高強(qiáng)度運動時，心率對于CO起主要作用；當(dāng)心率達(dá)到110～120/min時，心率對于CO起主要作起用，而A-V間期僅起次要作用。SSS活動時心率不能隨運動而增加，因此CO不能滿足患者生理代謝需求。編輯課件心率與血流動力學(xué)的關(guān)系

CO＝每搏輸出量（SV）×心率（HR4

頻率適應(yīng)性傳感器的分類

傳感器的分類方法有二種：1、根據(jù)頻率適應(yīng)反應(yīng)及反映后的生理參數(shù)變化分類：閉環(huán)（closed-loopsystem，CLS）和開環(huán)（open-loopsystem,OLP）；2、根據(jù)測定的生理參數(shù)的技術(shù)原理進(jìn)行分類，是最常用的分類方法。編輯課件頻率適應(yīng)性傳感器的分類傳感器的分類方法有二種：編輯5閉環(huán)系統(tǒng)：起搏器感知到生理參數(shù)變化后進(jìn)行計算，然后改變起搏頻率。起搏頻率變化的結(jié)果產(chǎn)生負(fù)反饋，反向影響生理參數(shù)，二者互為鏡像產(chǎn)生相互影響。開環(huán)系統(tǒng)：感知器感知生理參數(shù)變化后進(jìn)行計算，而后改變起搏頻率，頻率變化的結(jié)果不產(chǎn)生負(fù)反饋，不影響生理參數(shù)。起搏頻率的控制：設(shè)有上、下限頻率，此外還可通過程控感知參數(shù)回歸至基線的速度來間接控制起搏頻率。編輯課件閉環(huán)系統(tǒng)：起搏器感知到生理參數(shù)變化后進(jìn)行計算，然后改變起搏頻6根據(jù)測定的生理參數(shù)的技術(shù)原理進(jìn)行分類體動傳感器、呼吸式傳感器、Q-T間期傳感器、PH值傳感器、SV傳感器、氧飽和度傳感器等。體動式頻率應(yīng)答起搏器有二種：壓電晶體傳感器、加速度傳感器壓電晶體傳感器：身體活動時最主要的變量運動是肌肉活動，大的肌肉活動使氧耗量增加，于是要求心排血量增加，這一關(guān)系可作為頻率應(yīng)答的依據(jù)。這種起搏器內(nèi)殼處有一壓電晶體，用來感知胸大肌活動時的噪聲，肌肉噪聲可使壓電晶體產(chǎn)生偏斜彎曲，根據(jù)感知到偏斜的程度及頻率將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杹碚{(diào)整起搏頻率。傳感器O2感知器壓力傳感器編輯課件根據(jù)測定的生理參數(shù)的技術(shù)原理進(jìn)行分類傳感器O2感知器壓力傳7振動性傳感器安置在機(jī)殼加速度傳感器安置于線路板感知器振動肌肉收縮組織的運動身體活動感知器振動體動傳感器的物理特性加速度傳感器：本傳感器安置在起搏器的電路中，主要感知患者身體前后、左右方向加速度的變化，此改變所產(chǎn)生的應(yīng)力使傳感器受壓變彎曲，將這些機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)處理后以脈沖形式發(fā)放而改變起搏頻率。而外部的振動對起搏頻率影響不大。編輯課件振動性傳感器加速度傳感器感知器振動肌肉收縮組織的運動身體活動8

體動傳感器的優(yōu)缺點優(yōu)點：反應(yīng)速度快、基本上接近患者的生理需求。耐用、結(jié)構(gòu)簡單、使用時間長、節(jié)約能源、不需特殊導(dǎo)線。缺點：非生理性的“閉環(huán)運轉(zhuǎn)”（closedloopoperation），只能檢測單一的變量，并不能將環(huán)境溫度及情感變化加以利用，易受其他因素影響。編輯課件體動傳感器的優(yōu)缺點優(yōu)點：反應(yīng)速度快、基本上接近9

Q-T間期傳感器影響Q-T間期變化的因素主要是心率和血中兒茶酚胺濃度。機(jī)體代謝增加或情感變化后，竇房結(jié)變時功能不全的患者心率并不能增加，主要依賴兒茶酚胺分泌增加使Q-T間期縮短，心內(nèi)膜電極檢測到Q-T間期變化后通過計算而轉(zhuǎn)換為起搏頻率的增減。是一閉環(huán)式頻率應(yīng)答起搏器。

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Q-T間期傳感器的優(yōu)劣性

優(yōu)點：為閉環(huán)傳感器，與代謝活動具有非常好的相關(guān)性，對情緒緊張也有很好的反應(yīng)性。在精神壓力下起搏頻率會加快，基本符合生理需求。不足之處：反應(yīng)速度太慢，最大心率常在運動終止后才到達(dá)。其原因是運動開始和并非立即分泌腎上腺素。需要心室完全起搏。T波感知不足發(fā)生率為6%（電極纖維化）。其它非運動介導(dǎo)的情況，如心肌缺血、心臟活性藥物、電解質(zhì)紊亂可影響Q-T間期的改變而導(dǎo)致心率反應(yīng)。編輯課件

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單一傳感器存在的問題，如何能使傳感器更為理想？單一傳感器均不夠理想，在反應(yīng)速度、反應(yīng)的相稱性、特異性和敏感性方面仍與臨床要求有一定差距。主要的缺點是，快反應(yīng)傳感器是非相稱性的，特異性差，而相稱性的傳感器反應(yīng)速度相對緩慢；對高運動量反應(yīng)好的，而對低運動反應(yīng)性較差；對體動反應(yīng)好的傳感器，而對情感變化無反應(yīng)。所以尚無一種單傳感器可以真正理想地模擬竇房結(jié)的生理性變時反應(yīng)，其原因是竇房結(jié)的頻率變化受種因素影響，單一傳感器只能感知單一變量，均有不足之處。為了彌補(bǔ)這些缺陷，現(xiàn)在采用了“整合傳感技術(shù)”，即將二種傳感器融合在同一起搏器內(nèi)，實現(xiàn)了傳感技術(shù)優(yōu)越性的互補(bǔ)，更為合理，明顯優(yōu)于單傳感器。編輯課件單一傳感器存在的問題，如何能使傳感器更12多種傳感器組合的優(yōu)點：傳感技術(shù)的組合起到了互補(bǔ)作用，使功能更為全面，可體現(xiàn)出每個傳感器的長處，彌補(bǔ)單個傳感器的不足?？筛纳祁l率反應(yīng)的速度和工作負(fù)荷的相稱性，提高對運動和非運動需求引起生理變化的敏感性和頻率適應(yīng)的特異性，比單一傳感器獲得更好的頻率適應(yīng)，更符合患者生理代謝需要。同時傳感器的自動程控、交叉核對功能更合理、更有效、更簡單。

傳感器組合的狀況：

體動+呼吸傳感知器

體動+QT間期傳感器

每分鐘通氣量+心室除極波梯度

每搏量+射血前間期

體動+靜脈血氧飽和度編輯課件多種傳感器組合的優(yōu)點：傳感技術(shù)的組合起到了互補(bǔ)作用，使功能更13

雙傳感器如何增加特異性一個傳感器產(chǎn)生的頻率適應(yīng)需經(jīng)另一傳感器交叉核對，可克服單一傳感器的缺陷，以獲得特異性更高的頻率反應(yīng)，稱為交叉核對。臨床上常采用特異性高的傳感器對特異性低的傳感器獲得的信息進(jìn)行核對，以避免不適當(dāng)?shù)念l率反應(yīng)。低特異性的傳感器可以有一定幅度和時間的頻率反應(yīng)，如果沒有得到高特異性傳感器核對認(rèn)可，則前者認(rèn)為頻率加速不當(dāng)，使起搏頻率回到基線，以避免更長時間的不適當(dāng)?shù)念l率反應(yīng)。這種傳感器之間的相互核對信息的算式能最大限度的提供更準(zhǔn)確的頻率反應(yīng)。編輯課件

14單一傳感器和傳感器組合經(jīng)算式調(diào)整后的比較竇房結(jié)：在運動、非運動應(yīng)激和干擾時表現(xiàn)出良好的相稱性；傳感器1：為快應(yīng)傳感器，既不相稱又不敏感，但對干擾較敏感；傳感器2：為相稱而敏感的傳感器，但初始反應(yīng)遲緩。兩者結(jié)合既敏感又相稱，抗干擾能力也明顯增強(qiáng)。編輯課件單一傳感器和傳感器組合經(jīng)算式調(diào)整后15

整合后頻率適應(yīng)性傳感器的算式

雙感知器分別按各自的感知原理檢測反映身體代謝需要的參數(shù)變化，將各感知的信號轉(zhuǎn)換為頻率適應(yīng)，采用二種算法以產(chǎn)生整合后的頻率適應(yīng)。二種算法：疊加法和融合法

疊加法：比較兩傳感器輸入的信息，首先采用更快的頻率反應(yīng)。

融合法：組合兩傳感器輸入的信息，快反應(yīng)傳感器（體動）用來調(diào)整運動初期的頻率，另一傳感器用來適應(yīng)更長時間運動時的起搏頻率，延緩起搏頻率的下降。通過兩種對運動和非運動不同相關(guān)敏感性的傳感器組合，可以獲得在運動和情感受變化時相稱的頻率反應(yīng)。編輯課件

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常用雙傳感器的算式及交叉核對

體動/Q-T間期傳感器的交叉核對：二種傳感器組合后，最大優(yōu)勢為在活動初始階段，體動傳感器優(yōu)先加速起搏頻率，而Q-T傳感器在運動達(dá)到一定時間和強(qiáng)度時，起搏頻率加快至達(dá)頻率上限，運動后起搏頻率下降緩慢。如體動傳感器先感知到活動信號，此時Q-T感知器尚未感知到Q-T間期縮短的信號，前者優(yōu)先增加起搏頻率。為了避免單一傳感器輸入一些非生理性信號而造成不適當(dāng)?shù)母哳l率起搏，30s后開始交叉核對，當(dāng)Q-T間期傳感器在30s內(nèi)未感知到Q-T縮短時，體動傳感器頻率＞Q-T間期傳感器頻率，前者會減少一個體動計數(shù)，起搏頻率相應(yīng)減少。以后每30s核對一次，直至Q-T間期傳感器頻率穩(wěn)定為止。當(dāng)起搏頻率達(dá)到高限后，Q-T間期仍縮短，體動傳感器反向交叉核對，提示過快達(dá)到高限頻率，此時頻率適應(yīng)斜率自動降低，以延緩達(dá)到高限頻率。如八天內(nèi)一直未達(dá)到高限頻率，則斜率自動提高一級，使起搏頻率加快。兩種傳感器組合后，運動時持續(xù)記錄的竇性和傳感器頻率相差4次/分左右。編輯課件常用雙傳感器的算式及交叉核對編17體動/Q-T間期感知器的程控：整合后采用融合法和交叉核對法作為傳感器的基本算法。二者信息的輸入可程控在不同范圍，有五種方式可供選用：體動、體動＜Q-T間期（30%；70%）、體動=QT（50%；50%）、體動＞Q-T（70%；30%）和Q-T。編輯課件體動/Q-T間期感知器的程控：整合后采用融合法和交叉核對法作18頻率適應(yīng)性起搏器的適應(yīng)證

適應(yīng)證：廣義上講，DDDR適用于所有需要植入DDD起搏者，而VVIR適用于所有需要植入VVI起搏者。最佳適應(yīng)證是：①心臟變時性功能不全、青年人、活動量較大者、需要鍛煉的老年人；②陣發(fā)性或慢性房性心律失常伴有心室率緩慢者；③心房靜止。但應(yīng)根據(jù)房室結(jié)傳導(dǎo)功能及房性心律失常情況而定。如完全性AVB，竇房結(jié)功能好，DDD即可。慢性AF、Af同時伴心率緩慢可選用VVIR。大約只有10～20%的起博病人需雙傳感起搏器。大多數(shù)僅需要一定程度的頻率應(yīng)答，單傳感器就能滿足這部分人群；對于僅需要運動時快速反應(yīng)，而上限頻率不太重要的病人來說，體動傳感器即可。老年人、婦女、活動量少或不健壯的人一般不需要頻率適應(yīng)起搏器。

選用時注意事項：有呼吸系統(tǒng)疾病者不能選用呼吸式頻率應(yīng)答起搏器，有QT延長或需長期服用影響QT藥物者不宜選用QT感知式頻率應(yīng)答起搏器。

編輯課件頻率適應(yīng)性起搏器的適應(yīng)證適應(yīng)證：廣義上講，19