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汤宝鹏:起搏器自动模式转换

 leyann066 2018-12-24

一、传统的自动模式转换功能 


   1、自动模式转换(Auto Mode Switch)概念

   双腔起搏器的自动模式转换指的是当心房率高到一定程度,起搏器即使以2∶1下传的方式工作都会引起不适宜的快速心室起搏的时候,起搏器能够自动的将工作模式由心室跟踪心房的DDD/DDDR转换成为非跟踪模式DDI/DDIR。

   2、自动模式转换的工作方法

   如图1所示,在心房率开始升高的阶段,起搏器依然保持跟踪起搏的模式,当心房率超过上限跟踪频率之后,起搏器开始出现文氏现象和2∶1传导,知道心房率超过模式转换检测频率之后,起搏器将工作模式转换为非跟踪模式,房室分离,心室率缓慢下降到低限起搏频率或者传感器起搏频率。这一阶段称之为“正向转换”;当房性心律失常结束,心房率降低到上限跟踪频率之下时,起搏器自动由非跟踪模式转换为跟踪模式,心室起搏频率缓慢上升,最终形成心室1∶1跟踪心房。这一阶段称之为“负向转换”。 

   3、转换检测方法

   不同型号的起搏器发生模式转换时的检测方法各不相同,下面介绍两种最常见的检测方法。

   (1)4/7与7/7原则:该检测方法设定在跟踪模式下,7个A-A间期为检测窗口,在7个A-A间期中只要有4个A-A间期小于设定的模式转换间期,起搏器即由跟踪模式转为非跟踪模式。如果连续7个A-A间期都大于检测间期或者出现连续5个心房起搏,起搏器自动由非跟踪模式转换为跟踪模式(图2)。 

   (2)Beat-to-Beat模式转换:这一原则的设计有其独特性。设计者认为生理性的频率变化前后两个心动周期不应该超过±15 bpm,高于这一范围的即为快速性心律失常,低于这一范围的即为缓慢性心律失常。如果以患者的平均心率描记一条曲线,以±15 bpm为上下界限,即可得到一条频率带,称之为“生理性频率带”。只要心房率高出这一频率带即由跟踪模式转为非跟踪模式,当心房频率落入这一频率带即转换为跟踪模式(图3)。

二、AAIR/AAIDDDR/DDD自动模式转换(MVP或者AAI safeR功能)

   在MOST研究中发现:在QRS波群时限<120 ms,选择DDDR起搏的病态窦房结综合征患者中,心室起搏累计比例每增加10%,心力衰竭住院风险增加20%;心室起搏累计比例每增加1%,房颤发生风险增加1%。随着生理性起搏研究的日益深入,对于尽量减少右心室不必要起搏的要求日趋明显。在2007年ESC的起搏治疗指南中明确指出:对于病窦患者,应该为其选择能够提供最小化心室起搏功能的起搏器,即MPV(Minimization of Pacing in Ventricular)。

   为了适应临床需求,起搏器的设计者们研发出了AAIR/AAI与DDDR/DDD自动模式转换功能。这一功能可以简单描述为,患者存在自身传导时,起搏器以AAIR/AAI模式工作,当患者发生传导阻滞时,起搏器可以自动转换为DDDR/DDD的工作模式。下面以美敦力公司的MVP功能为例,介绍其工作原理(图4)。 
   

   MVP功能的工作原理:起搏器在植入之后开始长达30 min的自动检测,在自动检测过程中起搏器会自动判断患者当前是否存在自身房室结下传,对于病态窦房结综合征的患者在自动检测结束之后起搏器会以AAIR/AAI的模式开始工作,并且持续监测房室结下传,当发现有一次房室结未下传,也就是心室激动脱落一次。这时起搏器会在第二个心房事件出现之后发放一个备份脉冲。如果在过去的4个心动周期之中出现两次心室激动脱落,起搏器会自动转换成DDDR/DDD的工作模式。在DDDR/DDD工作期间,起搏器会持续监测患者是否存在自身下传,只要监测到一次自身下传,起搏器会自动从DDDR/DDD转换成AAIR/AAI的工作模式。不论起搏器在AAIR/AAI或者DDDR/DDD的模式下工作,只要发生房型心律失常,起搏器会按照前文介绍的4/7与7/7原则自动转换成DDIR/DDI的工作模式。当房性心律失常结束后,起搏器会转换成DDDR/DDD的工作模式,并且重复之前检测传导并进行相应的自动模式转换。 

   如图5所示,记录到的是一个Ⅱ度Ⅰ型房室传导阻滞伴窦性停搏患者的心电图。在第三个AS出现之后,房室结没有下传信号,因此在第4个AS出现之前没有心室事件出现,也就是前文提到的心室脱落。起搏器按照算法规定在第4个AS之后发放备份心室起搏脉冲,并且持续监测是否存在自身下传,在第5个AS之后,房室结下传出现VS,起搏器回看4个心动周期,只出现1次心室脱落,不满足2/4的原则,所以没有将起搏模式转换为DDD的起搏模式,而是继续保持AAI的工作方式并继续监测传导。 

   图6所示是一个2∶1传导阻滞的患者心电图,起搏器在AAI的工作模式下检测到一次心室脱落,在第四个P波之后准备发放心室备份脉冲,而第四个P波之后正好有房室结下传,回看4个心动周期不满足2/4原则,于是起搏器继续保持AAI的模式监测传导。在第5个P波之后再次出现了心室脱落,由于起搏器判定心室脱落时需要看到两个P波才能判定心室脱落,所以到第6个P波出现后起搏器确认了第5个P波之后的心室脱落,回望过去4个心动周期,起搏器观察到2次心室脱落,满足2/4原则,所以自动将起搏模式从AAI模式转换为DDD模式。并且维持DDD模式工作1分钟之后,再次检测是否有自身下传,如检测到自身下传,起搏器转为AAI模式,如无自身下传起搏器依然保持DDD的工作模式不变。

   MVP功能是近年新出现的一种自动模式转换功能,此功能的目的是为了实现最小化不必要心室起搏。SAVE PACe研究证明,MVP功能能减少99%不必要的右心室起搏。但是这一功能对于Ⅱ度Ⅱ型房室传导阻滞的患者可能会出现频繁的心室脱落,从而导致患者出现心悸等症状。而对于阵发性Ⅲ度房室传导阻滞的患者,能够有效减少不必要右室起搏并且保证患者安全。所以这一功能的开启和关闭需要临床医师根据患者的具体情况决定。

   Sorin公司的AAI SafeR功能与MVP功能的目的基本一致,算法上略有区别,因其使用较少在此不做详细解读。

三、起搏器保护性模式转换(噪声反转)

   起搏器作为一种电子产品,其感知系统收集的是一定频带之内的电信号,在现在各种电器使用广泛的情况下,起搏器难免会受到各种电磁信号的干扰。为了避免出现电磁干扰抑制起搏器工作而影响患者安全的情况出现。各起搏器厂家都设计了保护性模式转换。起搏器保护性模式转换是为了保证起搏器在遇到外部干扰的时候能够保证患者的起搏安全。当起搏器检测到高于生理性频率的信号出现时,起搏器会自动将起搏模式由感知模式(AAI,VVI,DDD)转换为非感知模式(AOO,VOO,DOO)。保护性模式转换在干扰信号消失之后能够自动从非感知模式转换为感知模式。

   保护性模式转换主要有两种不同的工作原理:1. 当出现高频率干扰时,干扰信号会落入到起搏器的不应期之中。当一个感知时间落入到起搏器不应期时,起搏器会自动开启一个新的不应期,但是不重整低限时间间期,如果不应期连续开启时间达到低限频率间期时,起搏器会自动以低限频率间期发放起搏脉冲,心电图表现为非感知模式起搏;2. 当出现超强电磁信号时(体外除颤,强电磁脉冲,超高压变电站等),起搏器会自动关闭感知电路,使起搏器由感知模式进入非感知模式。但是此种模式转换一旦出现,起搏器不能在干扰消失之后自动转换回到感知模式,需要由起搏器生产商提供解码密码,对起搏器进行重置之后方可恢复感知功能。此种保护性模式转换对于起搏器会有较大影响,可能导致起搏器出现提前耗竭或者功能异常,应当尽量避免此种情况出现。对于抢救起搏器植入后的患者必须使用体外除颤的,应尽量使除颤贴片远离起搏器机壳。

小 结

   起搏器的几种不同的模式转换功能都有其不同的工作方式,在临床心电图上也会有各自不同的变现方式,只有深入了解起搏器相关功能的运作方式,以及功能运作时的心电图特征,才能使起搏器更好的为患者服务,改善患者生存质量。在提倡个性化治疗的大背景下,熟练运用起搏器的自动化功能,可以使得医师的日常工作如虎添翼。

    2013/7/6 15:43:39     访问数:3924
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