何方田老师起搏心电图讲座之二十四起搏器电能耗竭时心电图表现及其更换指征

比上不足 2015-12-09

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基础起搏心电图系列讲座（24）:

起搏器电能耗竭时心电图表现及其更换指征

浙江大学医学院附属邵逸夫医院心电图室何方田

一、概述

1. 起搏器电池应具备的特征

电池是起搏器的核心能源，决定着起搏器的性能和寿命，应具备以下特征：①体积小，容量大；②自耗电能少；③全封闭可靠；④剩余电量可检测，电能耗竭时有明显的标志或报警。

2. 锂-碘电池放电的特征

现代起搏器所应用的锂-碘电池则具有上述这些特征，其内耗电能为每年1％，其初始工作电压约为2.8V（±5％），电流7.0～15μA，内部阻抗＜1000欧姆。当电池工作电压2.8～2.4V时，为第一平台放电期，约75％～80％的电能消耗在这一平台上。当电池电压＜2.4V时，为第二平台放电期，此时起搏器功能将出现异常，可出现起搏脉冲的振幅降低25%～40%，脉宽增加15％，磁铁频率下降＞10％，内部阻抗升至8000～10000欧姆，此时为更换起搏器的指征。

3. 电池耗竭的分期

根据程控仪遥测的信息和心电图的表现，可将电池耗竭分为早期、中期和晚期。

（1）早期：为起搏器电池即将耗竭时，在电池内部碘化锂形成增多，内部阻抗增高。当电阻＜4000欧姆时，起搏器仍可维持正常工作，但其驱动电流略有降低。

（2）中期：电池内部阻抗明显增高，可升至4000～10000欧姆，电池电压降至2.5V以下，其驱动电流降低，起搏器各项参数发生改变，如起搏脉冲的振幅降低、脉宽增加、起搏频率减慢或（和）不等、起搏或（和）感知功能异常及起搏模式改变等。

（3）晚期：电池内部阻抗显著增高（＞10000欧姆），电池电压明显下降，程控仪遥测无法获得起搏器的各项参数；心电图表现为起搏频率极慢，起搏和感知功能均丧失，最后无起搏脉冲发放。

4. 电池耗竭时起搏器性能和心电图改变

起搏器电能耗竭或即将耗竭时，其能量输出降低（即电压降低）、脉宽大多延长及磁铁频率降低。频率应答起搏器（DDDR、AAAIR、VVIR）首先出现起搏模式转换，即频率应答功能丧失，自动转换为DDD、AAI、VVI起搏；双腔起搏器先行自动关闭心房电路，以保证心室电路正常工作，自动转换为VVI起搏；而后出现不同程度的起搏功能和（或）感知功能异常及起搏频率减慢、增快或快慢不一，甚至出现起搏器频率奔放现象，其中起搏功能可能最先受到影响。

二、VVI起搏器电能耗竭

VVI起搏器电能耗竭时，其心电图表现较复杂，通常有下列9种情况出现。

1. 起搏周期延长，起搏频率减慢（图1）

图1 心室起搏器电能耗竭时出现起搏频率明显减慢

病例1：患者男，73岁，临床诊断：病窦综合征、植入心室起搏器8年。设置的起搏器参数：基本起搏周期1000ms，频率60次/min。MV5导联（图1）显示基本的窦性P-P间期0.87s，频率69次/min；R2搏动为提前出现P′-QRS-T波群，为房性早搏，其后长达4.32s才出现窦性P波落在R4搏动的ST段上；R3、R4搏动为VVI起搏，其起搏周期2.01s，频率30次/min，起搏逸搏周期2.05s。心电图诊断：①窦性搏动；②窦性停搏、下级起搏点功能不良，符合双结病的心电图改变；③房性早搏，并引发窦性停搏；④心室起搏器、其起搏频率明显减慢，提示电能耗竭所致。

2. 起搏频率快、慢不一，导致起搏周期长、短不一（图2）

图2 心室起搏器电能耗竭时出现起搏频率明显减慢且快、慢不一

病例2：患者男，69岁，临床诊断：病窦综合征、植入心室起搏器8年。设置的起搏器参数：基本起搏周期920ms，频率65次/min。Ⅱ导联（图2）显示基本的窦性P-P间期0.81～0.94s，频率64～74次/min，P-R间期长短不一；R1搏动为窦性下传，其T波倒置；其余QRS波群均由心室起搏脉冲所引发，其起搏周期0.96～1.77s，频率34～63次/min。心电图诊断：①窦性心律；②几乎完全性房室传导阻滞；③VVI起搏心律、起搏频率快慢不一，提示电能耗竭所致；④T波改变。

3. 起搏频率奔放现象

起搏频率较原设置频率增快＞15次/min，应考虑频率奔放现象。可先出现成组的起搏脉冲发放，然后再出现起搏频率奔放现象。其频率增快的形式可为渐增性或突增性，脉冲的频率在120～800次/min。当频率很快时，心电图可见连续出现快速而无效脉冲，并出现自身心律；当频率较快时，脉冲均能夺获心室，出现类似室性心动过速的心电图特征。不过，现代起搏器设置了特殊的保护电路，很少再发生起搏器频率奔放现象；即便发生，其最高起搏频率限制在130～150次/min，防止快速的心室起搏。

4. 起搏功能异常而感知功能正常

5. 感知功能异常而起搏功能正常（图3、图4）

图3 心室起搏器电能耗竭时出现间歇性感知功能异常

病例3：患者男，72岁，临床诊断：病窦综合征、植入心室起搏器9年。设置的起搏器参数：基本起搏周期1000ms，频率60次/min。MV5导联（图3）显示基本的窦性P-P间期1.12～1.16s，频率52～54次/min，可见长达2.23s的P-P间期，与基本P-P间期无倍数关系，提示为窦性停搏，但不能排除窦性P波落在R5搏动中；R2、R5、R8为VVI起搏，其中R2、R8心室起搏脉冲落在自身搏动的T波稍后而未能感知自身QRS波群，R5搏动的起搏逸搏周期1.05s，R8搏动的起搏逸搏周期1.54s。心电图诊断：①窦性心动过缓；②提示窦性停搏；③VVI起搏、间歇性感知功能不足及起搏周期延长，提示电能耗竭所致。

图4 心室起搏器电能耗竭时出现感知功能异常及起搏频率明显减慢和不齐

病例4：患者男，84岁，临床诊断：冠心病、病窦综合征、植入心室起搏器10年。设置的起搏器参数：基本起搏周期1000ms，频率60次/min。V5导联（图4）显示基本P-P间期1.21～1.78s，频率34～50次/min，P-R间期0.21s，QRS时间0.11s，ST段呈缺血型压低0.1mV，T倒置；可见心室起搏脉冲呈固定性发放，与窦性搏动竞争性控制心室，形成窦性搏动-心室起搏二联律，当起搏脉冲落在自身搏动心室不应期内而未能夺获心室，心室起搏周期1.30～1.41s，频率43～46次/min。心电图诊断：①窦性心动过缓伴不齐，可能存在窦性停搏；②VVI起搏、起搏器感知功能不足引发人工性“室性早搏”二联律、起搏频率明显减慢及不齐、提示起搏器电能耗竭所致。

6. 间歇性起搏功能和感知功能异常

7. 起搏功能和感知功能均丧失，即不起搏、不感知（图5）

8. 除起搏频率降低外，磁铁频率也降低

9. 电能完全耗竭时，可无起搏脉冲出现

图5 心室起搏器电能耗竭时出现起搏和感知功能双重异常

病例5：患者男，85岁，临床诊断：病窦综合征、植入心室起搏器8年。设置的起搏器参数：基本起搏周期1000ms，频率60次/min。MV1导联（图5）显示基本的窦性P-P间期0.78s，频率77次/min，P-R间期0.24s；可见心室起搏脉冲呈固定性发放，其起搏周期1.24s，频率48次/min，但均未能夺获心室。心电图诊断：①窦性心律；②一度房室传导阻滞；③心室起搏器，其起搏频率减慢、起搏和感知功能双重异常，提示电能耗竭所致。

三、AAI起搏器电能耗竭

AAI起搏器电能耗竭时，其心电图表现类似于VVI起搏器（图6）。

图6 心房起搏器电能耗竭引发“人工性房性早搏”二联律

病例6：患者男，76岁，临床诊断：病窦综合征、植入心房起搏器8年。设置的起搏器参数：基本起搏周期1000ms，频率60次/min。心电图上行Ⅱ导联（图6）显示S1、S3脉冲下传心室的A-R间期0.22s，S2脉冲落在窦性搏动的ST段上，表明心房电极均未能感知前一搏动的窦性P波，起搏周期1.72～1.88s，频率32～35次/min。下行Ⅱ导联（图6）系患者过了2个月后进行磁铁试验时记录，在起搏器植入部位表面放置磁铁后，未见心房起搏脉冲发放，仅见窦性自身节律，其P-P间期0.89～1.26s，频率48～67次/min。心电图诊断：①窦性心动过缓伴不齐；②心房起搏器，提示心房起搏脉冲过冲现象；③起搏器感知功能不足引发人工性“房性早搏”二联律、起搏频率明显减慢、磁铁试验未见起搏脉冲发放，系起搏器电能耗竭所致。

四、双腔起搏器电能耗竭

双腔起搏器电能耗竭后，其心房电路先行自动关闭，保证心室电路正常工作，起搏模式由DDD起搏自动转换为VVI起搏；随着电能进一步耗竭，将出现心室起搏器电能耗竭时各种心电图表现（图7）。

图7 双腔起搏器电能耗竭时，自动地转换为VVI起搏、起搏频率明显减慢

病例7：患者男，73岁，临床诊断：冠心病、三度房室传导阻滞、植入双腔起搏器8年。设置的起搏器参数：基本起搏周期1000ms，频率60～125次/min，A-V间期160ms。心电图上行Ⅱ导联（图7）显示R1～R3、R6～R9搏动为DDD起搏心律，其起搏周期0.85～1.0s，频率60～71次/min，A-V间期0.16s；R4、R5搏动为VAT模式起搏，窦性P-P间期0.90s，频率67次/min，P-V间期0.14s。下行Ⅱ导联（图7）显示窦性P-P间期0.78～0.91s，频率66～77次/min，P-R间期长短不一；QRS波群均由心室起搏脉冲所引发，其起搏周期2.08～2.14s，频率28～29次/min。心电图诊断：①窦性心律；②三度房室传导阻滞；③双腔起搏器，呈DDD、VAT工作模式；④电能耗竭时双腔起搏器先出现起搏频率不等，而后自动地转换为VVI起搏、起搏频率明显减慢。

五、具有频率应答功能起搏器电能耗竭