起搏心電圖總論

1、起搏心電圖總論· 佩帶人工心臟起搏器患者的心電圖稱為起搏心電圖。因此，起搏心電圖由患者自主心律與起搏器心律共同組成。分析起搏心電圖必需首先確定患者自身主導節(jié)律、存在的心電圖異常及心律紊亂。如果這部分心電圖已經(jīng)相當復雜，無疑合成后的起搏心電圖就會更復雜。其次，在分析自主心律的基礎上，通過分析起搏心電圖判定起搏器的功能是否正常。應當了解，不同類型的起搏器有其特殊的基本工作模式，同一類型起搏器也可程控為不同的工作模式，而同一種工作模式又可設置不同的工作參數(shù)。起搏器類型不同、功能不同、參數(shù)不同時，會有相應的起搏心電圖特征，這些構(gòu)成了起搏心電圖的復雜性，多變性。一起搏器基本概念 1起搏器系統(tǒng)

2、起搏器系統(tǒng)由脈沖發(fā)生器及電極導線組成（圖1） 。脈沖發(fā)生器中有電池，有負責各種功能的電路等。盡管脈沖發(fā)生器體積很小，但其內(nèi)部含有幾萬個元件，組成多種高集成電路，分別負責起搏器的各項功能。脈沖發(fā)生器埋植在胸大肌上方的皮下組織中。電極導線的頂部及體部有起搏和感知的金屬電極，負責起搏器的起搏和感知功能。電極導線經(jīng)周圍靜脈植入，放置在相應的心腔，緊貼心內(nèi)膜，其尾部與脈沖發(fā)生器的連接孔相連。起搏電極導線有單極與雙極之分，單極電極導線的頂部電極（）與脈沖發(fā)生器金屬殼（）構(gòu)成單極起搏及感知，雙極電極導線的頂部電極（）與體部的環(huán)狀電極（）構(gòu)成雙極起搏及感知（圖2）。圖2 起搏器單極和雙極起搏與感知的示意圖 A

3、圖：單極起搏和感知電路的陰極是頂端電極，陽極是起搏器外殼，兩者組成單極起搏及感知電路，顯然其感知電場明顯大于雙極起搏電場，容易感知心外各種電信號。B圖：雙極起搏和感知電路的陰極是頂端電極，陽極是環(huán)狀電極，兩者組成雙極起搏及感知電路，兩極之間的感知電場范圍小，不易感知到心外電信號2、起搏器功能特點及分代 自1958年10月在瑞典斯德哥爾摩植入人類第一例永久性人工心臟起搏器至今已40余年。40年來起搏器技術(shù)發(fā)展迅速，起搏器功能日趨完善。根據(jù)起搏器功能和特點，可將人工心臟起搏器分成4代（表1）。表1 人工心臟起搏器的分代及功能分代名稱時間基本功能第一代固律型1958年起搏第二代按需型1967年起搏、

4、感知第三代生理性1978年起搏、感知、各種生理功能第四代自動化起搏器1994年起搏、感知、各種生理功能、自動化功能第三代生理性起搏器在起搏與感知基本功能的基礎上，又增加了很多生理性功能。例如頻率適應性起搏功能，這一功能使起搏器的起搏功能更加接近人體正常竇房結(jié)。竇房結(jié)不僅是人體心臟的最高級頻率的起搏點，而且還有良好的變時性。在機體代謝率不同時竇性心率則有相應變化，睡眠時竇率低，活動時竇率快，這種特點稱為竇房結(jié)的變時性。具有頻率適應性起搏功能的生理性起搏器也有這種變時性，其通過脈沖發(fā)生器內(nèi)置的感知器可以感知和了解佩帶者的活動狀態(tài)，隨之起搏頻率自動調(diào)整和變化。3、起搏器植入的適應證 最初心臟起搏器的

5、適應證為心電衰竭，即病人有過緩性心律失常，包括病竇和II度或III度房室阻滯。起搏器植入后，應用較高的起搏頻率補充或替代過緩的自主心律，部分恢復心臟正常節(jié)律的泵血功能。近年來，通過起搏器已開始治療心電紊亂：例如預防和治療心房顫動，預防和治療長QT綜合征的惡性室性心律失常。除此，起搏器還能夠輔助治療非心電性心血管疾病，例如起搏器治療肥厚梗阻型心肌病，神經(jīng)介導性暈厥、頑固性心力衰竭等。因此，心電衰竭、心電紊亂、部分非心電性心臟病是當今起搏器治療適應證的三大方面。4、起搏器功能及類型 隨著起搏器工作方式或類型的不斷增加，起搏器的各種功能日趨復雜。為便于醫(yī)生、技術(shù)人員、病人間的各種交流，國際心電圖會議

6、和心臟起搏會議制訂了起搏器的代碼，具體見表2。 表2 起搏器代碼（1987年）字母的序號字母的含義1位起搏的心腔2位感知的心腔3位感知后的反應方式4位程控功能5位其他A 心房V 心室D 心房心室S 心房或心室O 無A 心房V 心室D 心房心室S 心房或心室O 無I 抑制T 觸發(fā)D 雙重（IT）O 無P 簡單程控M 多項程控C 遙測R 頻率調(diào)整略了解和記憶起搏器代碼的含義十分重要，例如VVI起搏器代表該起搏器起搏的是心室，感知的是自身心室信號，自身心室信號被感知后抑制起搏器發(fā)放一次脈沖。DDD起搏器起搏的是心房及心室，感知的是自身心房及心室信號，自身心房及心室信號被感知后抑制或觸發(fā)起搏器發(fā)放一次

7、脈沖。AAIR起搏器起搏的是心房，感知的是自身心房信號，自身心房信號被感知后抑制起搏器發(fā)放一次脈沖。除此，該起搏器尚有頻率適應性起搏功能（第4位的R字母表示）。 5、普通起搏器分類 根據(jù)電極導線植入的部位分成： 單腔起搏器：VVI起搏器：電極導線的頭部放置在右室心尖部的肌小梁處（圖2A）；AAI起搏器：電極導線頭部放置在右心耳的梳狀肌內(nèi)（圖2B）。 雙腔起搏器：兩支電極導線常分別放在右心耳（心房）和右室心尖部（心室），進行房室順序起搏（圖2C）。 三腔起搏器：雙房（左房+右房）+右室的三腔起搏（治療和預防陣發(fā)性房顫）；右房+雙室（右室+左室）的三腔起搏（治療頑固性心衰）。 四腔起搏器：雙房+雙

8、室（治療患者同時有心衰和陣發(fā)性房顫） 臨床目前應用的起搏器99%以上都是單腔或雙腔起搏器，其起搏和感知功能示意圖及相應心電圖，見圖3。圖2 單腔、雙腔起搏器起搏和感知功能示意圖 A圖：單腔VVI起搏：電極導線植入到右室心尖部，心室感知及起搏，反應方式為抑制。心電圖中起搏脈沖后緊跟相應的起搏心室除極波，QRS波寬大畸形，T波與主波方向相反；B圖：單腔AAI起搏：電極導線植入到右心耳，心房感知、心房起搏，反應方式為抑制。心電圖中起搏脈沖后緊跟一相應的起搏心房除極波，其后跟隨經(jīng)房室結(jié)下傳的QRS波；C圖：雙腔起搏器DDD起搏：電極導線分別植入到右心耳及右室心尖部，心房、心室感知+心房、心室起搏，反應

9、方式為抑制+觸發(fā)。心電圖表現(xiàn)為雙起搏脈沖后分別跟隨起搏的心房除極波（P）和心室除極波（S） 6、起搏器隨訪 植入起搏器患者定期到醫(yī)院檢查起搏器功能，調(diào)整起搏器工作參數(shù)的過程稱為隨訪。隨訪時需用與起搏器匹配的程控器，并將程控器的程控頭放在患者起搏器的上方（圖4），第一步是對起搏器進行遙測，即通過程控頭把起搏器的工作參數(shù)及存儲的起搏器及患者的心電資料調(diào)出并打印，供醫(yī)師程控時參考。第二步對起搏器進行程控，仍通過程控頭將醫(yī)師制定的新的參數(shù)或其他指令輸入到起搏器，變更起搏器的工作參數(shù)。這兩步都在體外進行，統(tǒng)稱為起搏器遙測功能。目前所有起搏器均有遙測功能，因此表示這一功能的第4位字母C都被省略（即VVIC

10、省略為VVI）。起搏器隨訪時，必須同步監(jiān)測或記錄心電圖，通過詳盡的起搏心電圖的分析，判斷隨訪程控過程中的各種情況，及時發(fā)現(xiàn)程控中發(fā)生的一些意外情 況，包括阿斯綜合征及室顫等。 圖4 起搏器隨訪程控示意圖。A.程控，B.打印的程控結(jié)果，C.程控時記錄的心電圖· 二、起搏器起搏功能與心電圖1、起搏回路及起搏信號 起搏器系統(tǒng)的脈沖發(fā)生器不斷發(fā)出起搏脈沖，經(jīng)電極導線刺激和起搏心臟。起搏時，電流由起搏電極（陰極）流向無關(guān)電極（陽極）。起搏可以是單極或雙極兩種形式起搏，并以不同方式組成起搏回路。刺激信號又稱脈沖信號或起搏信號，代表脈沖發(fā)生器發(fā)放的有一定能量的刺激脈沖，脈沖寬度0.40.5ms，在

11、心電圖上表現(xiàn)為一個直上直下的陡直的電位偏轉(zhuǎn)，有人將之稱為釘樣標記。應當注意刺激信號的幅度與兩個電極間的距離成正比關(guān)系，雙極起搏時，正負兩極間距離小，刺激信號較低，在某些導聯(lián)心電圖上幾乎看不到。單極起搏時起搏的正負兩極之間距離大，刺激信號較大，有時還呈雙相（圖5）。刺激信號的另一特點是不同導聯(lián)記錄的刺激信號幅度高低有一定的差異。這與起搏電脈沖方向在心電圖導聯(lián)軸上的投影不同有關(guān)。分析起搏心電圖應挑選起搏信號振幅高的導聯(lián)分析。2、起搏閾值與起搏安全度 能夠持續(xù)有效起搏心臟的最低能量稱為起搏閾值，其單位為伏或毫安。起搏閾值分為急性（植入術(shù)中測定）及慢性（隨訪時體外測定）兩種。影響閾值的因素很多，包括很

12、多生理因素（睡眠、進食等）及病理因素（缺血、炎癥、藥物）等，為了保證起搏的有效性、安全性，起搏器的實際起搏電壓常程控為起搏閾值的23倍，稱為起搏的安全度。圖5 單極(A)和雙極(B)起搏信號比較起搏功能正?；蚍Q有效起搏是指起搏信號后有相應的心臟除極波（心房波或心室波）。因各種原因（電極脫位、電池耗竭）等引起起搏功能障礙時，表現(xiàn)為僅有起搏信號，其后無相應的心臟除極波（圖6）。應當注意的是，感知功能不良時，起搏信號可在自主的P波或R波后出現(xiàn)，有可能落在心房或心室剛除極之后的有效不應期中而不能有效的奪獲，也表現(xiàn)為起搏信號后無相應心臟除極波（圖6）。這種情況應認為是感知功能不良，不能認為是起搏功能不良

13、。 圖6 起搏功能障礙心電圖A. 箭頭所示起搏信號后無相應的心室除極波，屬于起搏功能不良，第3個起搏信號除未能有效起搏外，感知功能也有問題。B.將起搏電壓從1.5V程控調(diào)整到3.5V后起搏功能恢復正常 3、 起搏間期與起搏逸搏間期 起搏心電圖中，自身的心電活動（P波或QRS波）與其后的起搏信號之間的間期稱為起搏逸搏間期，兩次連續(xù)的起搏信號間的間期稱為起搏間期（圖7）。起搏間期與設定的起搏基本頻率一致。這與心電圖中結(jié)性逸搏間期與結(jié)性心律的頻率間期的概念完全一樣。多數(shù)情況下起搏逸搏間期與起搏間期相等，對有滯后功 能的起搏器啟用了滯后功能時，起搏逸搏間期比起搏間期長（圖6）。滯后功能是起搏器的一種功

14、能，是為了保護和鼓勵更多的自主心律，并兼有節(jié)約電能的意義。 圖7 起搏間期和起搏逸搏間期 有滯后功能時，起搏逸搏間期比起搏間期長，否則兩者相等 · 三、起搏感知功能與心電圖 感知功能是起搏器的另一個最基本、最重要的功能，起搏心電圖的另一個作用就是評價起搏器感知功能是否正常。 1、感知及感知回路感知功能是由起搏器內(nèi)含的感知器完成，該功能是指起搏器對一定幅度的自身心電活動能夠檢測出，并能做出相應的反應。反應的形式有兩種，常見的是自身心電信號感知后抑制起搏器發(fā)放一次電脈沖，并引起起搏器節(jié)律重整（圖8）。另一種不常見的是感知自身心電活動后觸發(fā)起搏器發(fā)放一次起搏脈沖，但此起搏脈沖落入心臟自身除

15、極后的有效不應期而變?yōu)闊o效起搏。起搏感知功能使起搏器具有按需性，患者有自身心電活動時，起搏器暫不工作或起搏脈沖不起作用。圖8 起搏節(jié)律重整感知正常的標志自身心電活動(竇性下傳及室性期前收縮的QRS波群)被感知器正常感知后，起搏器以被感知的自身心電活動為起點，以基本起搏周期為間期，安排下一次起搏脈帥的發(fā)放，即發(fā)生了起搏節(jié)律重整。如果起搏器有滯后功能，該起搏器節(jié)律的重整間期與起搏間期或滯后間期或滯后間相等感知回路的正負極與起搏回路一樣，而感知電場的大小或感知天線的空間則相當于感知正負極間的距離（圖9）。顯然雙極感知時的感知電場小，骨骼肌的肌電信號或其它電磁信號不易被誤感知，而單極感知的電場大，容易

16、發(fā)生肌電的誤感知。2、起搏器節(jié)律重整 自身心電活動出現(xiàn)并被起搏器感知后，起搏器將發(fā)生一次節(jié)律重整，即以自身心電活動為起點，以原有的起搏間期發(fā)放下一次的起搏脈沖，心電圖表現(xiàn)為正常的起搏逸搏間期（圖9）。正確深入理解起搏器節(jié)律重整對判斷起搏器的感知功能是否正常十分重要，凡是心電圖上自身心電活動能夠引起起搏器節(jié)律重整的說明該起搏器的感知功能正常（圖10B），否則感知功能不正常(圖10A)。圖9 單極和雙極感知示意圖A.單極感知，電極導線頂部電極與脈沖發(fā)生器的金屬殼組成感知回路，因感知的兩極間距離大，感知天線的空間大，肌電等信號易被誤感知而引發(fā)起搏心電圖異常。B.雙極感知，電極導線頂部電極與體部的環(huán)狀

17、電極組成感知回路，兩極間距離小，感知天線的空間小，與A相同的肌電信號未被感知，起搏心電圖正常 3、感知靈敏度和感知安全度 感知靈敏度是指感知器能夠感知自身心電活動的最低幅度，常以毫伏（mV）為單位。例如感知靈敏度設為2mV時，則2mV或2mV以上的自身心電活動能被感知器感知。感知靈敏度可以調(diào)整和程控。可以看出，感知靈敏度的數(shù)值越小，感知靈敏度就越高。自身心電活動幅度的實際值與起搏器感知靈敏度的比值稱為感知安全度。例如自身心電活動（P波或QRS波）振幅為2mV，而感知靈敏度設在0.5mV，此時感知安全度為（2mV/0.5mV）x100%=400%。一般感知安全度在200-300%以上。4、感知功能不良與調(diào)整 起搏心電圖中，每次自身心電活動出現(xiàn)后都能引起起搏節(jié)律重整時，則可診斷起搏器感知功能正常，反之診斷為感知功能不良。感知功能不良是一個十分嚴重的情況，?？梢鸶偁幮孕呐K起搏，引發(fā)快速性室性或房性心律失常，嚴重時可以致命。 感知功能不良能夠通過提高感知靈敏度而糾正。提高感知靈敏度實際是將靈敏度數(shù)值下調(diào)，例如原來靈敏度為1.5mV，調(diào)整為1.0mV或0.5mV，感知靈敏度提高了，感知功能可恢復正常（圖10）。圖10 感知功能不良的調(diào)整A.自身