起搏器心室阈值自动管理功能相关的心电学特点

作者:邸成业[1] 林文华[1] 
单位:泰达国际心血管病医院[1]
[摘要] 起搏器阈值自动管理使起搏心电图的表现越来越复杂化,心房通道的起搏、感知功能障碍会影响心室通道的起搏、感知功能,导致假性心室起搏、感知功能不良。由于心室刺激除极﹙ER ﹚波检测窗存在初始空白期,自身QRS 波落入ER 波检测窗感知空白期内时不会被起搏器感知,可以引起与ER 波感知空白期相关的特殊心电学特点。
[关键词] 心血管病学;起搏器;综述;心电图学;心电图;特殊功能;阈值自动管理

  起搏器阈值自动管理是起搏器现代功能的重要标志,它的应用使起搏心电图的表现越来越复杂化,这些复杂起搏心电图有时为起搏器阈值自动管理功能在发挥作用,有时为起搏器起搏、感知功能障碍,有时为起搏器功能性障碍。具有心室阈值自动管理功能的起搏器在心室阈值自动管理功能打开时起搏器逐跳对初始脉冲进行夺获判断,对心室夺获的判断是根据初始脉冲发出后是否有刺激除极﹙evoked response ,ER ﹚波被感知来实现的,初始脉冲发出后开放一60ms﹙Victory 之前的起搏器,DMAX 检测方法,最初14ms为空白期,其后为感知窗﹚、65 ms﹙Victory 5816 和Zephyr 5826 ,DMAX 检测方法,最初11ms为空白期,其后为感知窗﹚或85ms ﹙Zephyr 5826 ,PDI 检测方法,最初11 ms 为空白期,其后为感知窗﹚的ER 波检测窗,ER 波检测窗内如果心室夺获被确认,备用脉冲不发放;如果心室夺获未被确认,备用脉冲在初始脉冲后80 ~ 100 ms 处发放,为5.0 V / 0.5 ms ﹙Victory 之前的起搏器为4.5 V﹚[1,2]。由于ER 波检测窗存在初始空白期,如心室初始脉冲发放后自身QRS 波也出现,当自身QRS波落入ER 波检测窗感知空白期内时不会被起搏器感知,可以引起和ER 波检测窗感知空白期相关的特殊心电学特点,笔者以ST Jude Medical 公司起搏器为例讲述具有心室阈值自动管理功能的起搏器在起搏、感知功能障碍和功能性障碍时的心电学特点。
1 心房起搏功能不良
   自身QRS 波出现时间和心室脉冲发放时间关系如下﹙图1 ﹚:心房起搏功能不良的心电学特点表现为心房脉冲不能夺获心房并使其除极,当心房率不慢时如果经自身P 波下传的QRS 波位于心房脉冲后的心室空白期内时,QRS 波不被起搏器感知,心室脉冲在程控的起搏的房室间期﹙paced atrioventricular interval ,PAV﹚结束时发放,此时心室位于绝对不应期,不会被心室初始脉冲夺获,如果起搏器检测到心室初始脉冲未夺获心室,心室备用脉冲将在初始脉冲后100 ms处发放,如果此时心室脱离了绝对不应期,可能会被备用脉冲夺获,如果此时心室仍未脱离绝对不应期,备用脉冲也不能夺获心室﹙图2,3﹚;如果经自身P 波下传的QRS 波位于心室空白期外但位于交叉感知窗内时,自身QRS 波将触发心室安全起搏脉冲发放﹙心室安全起搏间期在Biotronic 起搏器为100 ms ,Medtronic 起搏器为110 ms,ST Jude Medical起搏器为120 ms﹚﹙图3﹚;如果经自身P 波下传的QRS 波位于心室安全起搏间期之后,但在程控的PAV 间期内时,自身QRS 波将抑制心室脉冲的发放﹙图2,3﹚;如果起搏器发放心室脉冲时经自身P 波下传的QRS 波也出现并位于心室脉冲ER 波感知空白期内,它不会被起搏器感知,起搏器误认为心室脉冲未夺获心室,备用脉冲在初始脉冲后100 ms 处发放,但备用脉冲发放时心室位于绝对不应期,心室不会被备用脉冲夺获﹙图4 ﹚;如果在程控的PAV 间期结束时自身QRS 波尚未出现,起搏器发放心室脉冲并夺获心室。

   图1 自身QRS 波出现时间和心室脉冲发放时间模式图 A:自身QRS 波位于AP 后的心室空白期内时,QRS 波不被起搏器感知,VP 在程控的PAV 间期结束时发放,此时心室位于绝对不应期,不会被VP 夺获,如果起搏器检测到VP 未夺获心室,VB 将在VP 后100 ms 处发放,如果此时心室脱离了绝对不应期,会被VB 夺获,如果此时心室仍未脱离绝对不应期,VB 不能夺获心室;B:自身QRS 波位于心室空白期外但位于交叉感知窗内时,QRS 波将触发VSS 脉冲的发放,但VSS 不会夺获心室;C:自身QRS 波位于心室安全起搏间期之后,但在程控的PAV 间期内时,自身QRS 波将抑制VP 的发放;D:程控的PAV 间期结束时自身QRS 波尚未出现,起搏器发放VP 并夺获心室;E :起搏器发放VP 时自身QRS 波也出现并位于VP的E R 波感知空白期内,它不会被起搏器感知,起搏器误认为VP 未夺获心室,VB 在VP 后100 ms 处发放,但VB发放时心室位于绝对不应期,心室不会被VB 夺获;F :E R 波感知期内起搏器感知到E R 波时起搏器认为VP 夺获了心室,不发放VB;G:VP 未夺获心室时VB 在VP 后100 ms 处发放并夺获心室。注:AP :心房脉冲;VP :心室脉冲;VB:心室备用脉冲;VSS:心室安全起搏;1 :心房后心室空白期;2 :交叉感知窗;3 :心房后心室感知窗;4 :E R波感知空白期;5 :E R 波感知期

   图2 心房感知、起搏功能不良,心室起搏、感知功能良好12 导联心电图﹙纸速25 mm / s ﹚患者因病窦综合征植入永久起搏器ST Jude Verity 5356 ,上限/ 下限频率110 / 60 次/ 分,PAV / SAV 170 / 150 ms ,心房感知灵敏度0 . 5 mV,房室自动搜索:关闭,心室安全等待:打开,心室空白期12 ms ,心室自动测阈值功能打开。图中自身心房波均未被起搏器感知,第1 ~ 7 ,9 ,10 个AP 前均有自身P 波,AP 出现时心房位于有效不应期,因此AP 未夺获心房,发生功能性心房起搏不良;第1 ,2 个VP 均在AP 后170 ms 处发放并夺获心室,心室起搏功能良好;第3 ,4 个AP 脉冲后约130 ~ 150 ms 时自身QRS 波出现并抑制心室脉冲发放,但这一自身QRS 波并不是经AP 下传,而是经第3 ,4 个AP 前面的自身P 波下传;第5 ,6 个AP 脉冲后12 ~ 64 ms 内出现了自身QRS 波,但这一自身QRS 波并不是经AP 下传,而是经第5 、6 个AP 前面的自身P 波下传,自身QRS 波位于起搏器交叉感知窗内,这一感知窗内的事件触发起搏器心室安全等待功能发挥作用,VSS 在心房脉冲后120 ms 处发放,但此时心室位于有效不应期,VSS 未夺获心室;第7 个AP 脉冲未夺获心房,AP 发出后的12 ms 内出现的自身QRS 波未被起搏器感知,AP 脉冲后的12 ~ 120 ms 内起搏器未感知任何信号,VP 在AP 后170ms 处发放,但VP 发出时心室位于有效不应期,因此VP 未夺获心室,VP 未夺获心室触发VB 在VP 后100 ms 处发放,但此时心室仍位于有效不应期,因此VB 也未夺获心室,VP 失夺获心室将触发下一个心动周期的PAV 间期延长100 ms ,排除VP 失夺获是否是因为融合波所致;起搏器为VA 计时,第8 个AP 在VB 后830 ms ﹙1 000 ~ 170 ms ﹚处发放但未夺获心房,VP 在AP 后270 ms ﹙PAV 延长100 ms ﹚处发放,VP 发出后经房室结下传的自身QRS 波也出现,但QRS 波位于起搏器初始脉冲后感知空白期内,因此又未被起搏器感知,VP 脉冲后E R 波感知窗内起搏器未感知任何信号,起搏器认为这一VP 脉冲也未夺获心室,VB 在VP 后100 ms 处发放,但此时心室仍位于绝对不应期,因此VB 未夺获心室;第9 个AP 后PAV 间期回到原程控值170 ms ,VP 在AP 后170 ms 处发放,但自身QRS 波出现在VP 后E R 波感知窗内,起搏器误认为VP 夺获了心室﹙假性融合波﹚,但这一QRS 波是经AP 前的自身P 波下传,并不是VP 夺获心室产生,也不是经AP 下传产生;连续两个VP 失夺获心室后启动心室阈值自动搜索,第10 个AP 后开始心室阈值自动搜索,此时PAV / SAV 间期自动缩短为50 / 25 ms 。注:AP :心房起搏,VP :心室起搏;VB:心室备用;VSS:心室安全等待;E R :刺激除极波

   图3 心房感知功能不良心电图﹙体表心电图C 、Ⅱ 、Ⅲ 导联同步记录,纸速2 5 mm / s ﹚ 患者因病窦综合征植入双腔起搏器ST Ju d e Me d ic a l Vic tory 5 8 1 6 ,P AV / SAV 2 0 0 /1 7 0 ms ,下限频率5 0 次/ 分,起搏模式DDD,P VAR P 2 7 5ms ,心室安全等待:打开;心室阈值自动管理功能打开。起搏器采用VA 计时,心房感知不良时起搏器不能感知自身P 波,每一个AP 都在VA 计时﹙1 2 0 0 ms 2 0 0 ms= 1 0 0 0 ms ﹚结束时发放,每一个AP 距其前自身QR S波的时间都为1 0 0 0 ms 。第1 个AP 后自身QR S 波出现在起搏器交叉感知窗内,触发心室安全等待功能发挥作用,VSS 在AP 后1 2 0 ms 处发放但未夺获心室;第2 ,4 个AP 后自身QR S 波出现在心室空白期内,未被起搏器感知,VP 在P AV 间期结束时发放,VP 发放时心室尚未脱离有效不应期,因此脉冲未夺获心室,并不是心室起搏功能不良,VP 未夺获心室并未触发备用脉冲发放,可能是因为感知了T 波而误认为心室脉冲夺获了心室;第3 ,5 ~ 8 个AP 后经自身P 波下传的QR S 波出现在起搏器交叉感知窗之后,被起搏器正常感知,抑制VP 发放。注:AP :心房脉冲;VP :心室脉冲;VSS:心室安全等待

2 心室起搏功能不良
   心室起搏功能不良的心电学特点表现为心室脉冲不能夺获心室并使其除极,如果心室初始脉冲未夺获心室,备用脉冲将在初始脉冲后100 ms 处发放并夺获心室,如果连续2次心室初始脉冲未夺获心室,起搏器将进行阈值搜索﹙图5 ﹚;如果起搏器发放心室初始脉冲时自身QRS 波也出现并位于心室初始脉冲ER 波感知空白期内,它不会被起搏器感知,起搏器误认为心室脉冲未夺获心室,备用脉冲也在初始脉冲100 ms 后发放,但备用脉冲发放时心室位于绝对不应期,心室不会被备用脉冲夺获﹙图4,6﹚。

   图4 自身QRS 波落入起搏器E R 波感知空白期内未被起搏器感知﹙Holter 图3 导联同步记录,纸速25 mm / s ﹚ 患者因窦性停搏植入双腔起搏器ST Jude Medical Zephyr 5826 ,起搏模式DDD,下限频率50 次/ 分,心房单极起搏,心室双极起搏,PAV / SAV 200 / 170 ms ,心室阈值自动管理功能打开,图中第1 个VP 发出时自身QRS 波也出现﹙心室双极起搏,脉冲振幅较小﹚,QRS 波落在起搏器E R 波感知窗空白期之外,被起搏器感知,起搏器误认为夺获了心室,事实上未夺获,最终形成假性融合波;第2 ,5 个VP 完全夺获心室;第3 ,4 个VP 发出时自身QRS 波也出现,自身QRS 波落在起搏器E R 波感知窗空白期内未被起搏器感知,VB 在初始脉冲后100 ms 处发放,此时心室处于有效不应期,VB 未夺获心室。注:VP :心室脉冲;VB:心室备用脉冲

   图5 间断心室起搏功能不良伴备用脉冲发放和阈值搜索12 导联体表心电图﹙纸速25 mm / s ﹚ 患者因Ⅲ 度房室传导阻滞植入双腔起搏器ST Jude Medical Zephyr 5826 ,PAV / SAV200 / 170 ms ,下限频率60 次/ 分,PVARP 275 ms ,心室自动测阈值功能打开,心室安全等待功能打开。窦性心律约为65 次/ 分,心房感知、心室起搏模式,第1 个VP 为阈值搜索过程中心室电压正在逐渐递减;第2 个VP 失夺获心室,VB 在VP 后100 ms 处发放并夺获了心室;第3 ,4 个VP 连续夺获了心室,起搏器认为此2 跳的心室电压输出即为电压阈值,电压阈值确定后心室输出为电压阈值+ 0 . 25 V;第5 个VP 脉冲的电压输出为电压阈值+ 0 . 25 V,但失夺获心室,VB 在VP 后100 ms 处发放并夺获了心室;为排除第5 个VP 后是否有心室融合波,第6 个SAV 间期自动延长100 ms ,VP 在感知自身P 波后275 ms 处发放,并夺获了心室,起搏器认为存在心室融合波;心室输出不变,第7个VP 的电压输出仍为阈值+ 0 . 25 V,但失夺获了心室,VB 在VP 后100 ms 处发放并夺获了心室;为排除第7 个VP 后是否有心室融合波,第8 个SAV 间期自动延长100ms ,VP 在感知自身P 波后275 ms 处发放,但再次失夺获了心室,VB 在VP 后100 ms 处发放并夺获了心室;连续2次VP 失夺获心室,第9 个VP 输出增加,为阈值+ 0 . 5 V,夺获了心室;自第10 个VP 开始重新进行阈值搜索,进行阈值搜索时SAV 间期自动缩短为25 ms 。注:VP :心室脉冲;VB:心室备用脉冲

   图6 自身QRS 波落入起搏器E R 波感知空白期内未被起搏器感知﹙心电监护记录,纸速25 mm / s ﹚ 患者因心房颤动伴长RR 间期植入永久起搏器ST Jude Medical Verity 5156 ,下限起搏频率75 次/ 分,滞后频率60 次/ 分,心室阈值自动管理功能打开,图中第3 个VP发出后自身QRS 波也出现并落入起搏器E R 波感知空白期内未被起搏,E R 波感知窗内无E R 波被感知,起搏器认为VP 未夺获心室,备用脉冲VB 在VP 后100 ms 处发放,此时心室位于绝对不应期,备用脉冲未夺获心室。注:VP :心室脉冲;VB:心室备用脉冲

3 心房感知功能低下
   心房感知功能低下的心电学特点为自身P 波不能抑制心房脉冲的发放,当心房率不慢且患者房室结传导功能较好时,如果经自身P 波下传的QRS 波位于心房脉冲之前时将重整起搏器计时周期,抑制心房、心室脉冲的发放;经自身P波下传的QRS 波位于心房脉冲之后时心室通道的心电学特点和心房起搏功能不良时相同﹙图1 ~ 3 ﹚。
4 ER波感知灵敏度程控不当
   Victory 之前的起搏器心室ER 波感知灵敏度可以进行程控,ER 波感知灵敏度数值和极化电位数值接近或低于极化电位时,起搏器可能会把极化电位误认为初始脉冲夺获心室产生的刺激除极波,如果初始脉冲未夺获心室,起搏器也不会发放备用脉冲。ER 波感知灵敏度数值和刺激除极波数值接近或高于刺激除极波时,心室初始脉冲即使夺获心室,可能也不会被起搏器识别,备用脉冲将在初始脉冲后100 ms处发放,但此时心室位于绝对不应期,备用脉冲不会夺获心室,连续2 次心室初始脉冲未夺获心室,起搏器将进行阈值搜索。

参考文献
1 邸成业,林文华,任自文. 如何分析起搏心电图的额外脉冲[J ].
中国心脏起搏与心电生理杂志,2011 ,25 ﹙1 ﹚:77
2 林文华,邸成业. 起搏器阈值自动管理[J ]. 中国心脏起搏与心
    2012/12/28 17:46:26     访问数:1395
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2012/12/29 19:27:31
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