3.程控随访:
概念:在体外将预设的参数通过特定的设备(程控仪)传输到起搏器内,从而改变了起搏器起搏方式和/或各种起搏参数的设置,称为起搏器的程控。
(1)、常规起搏参数的程控:
起搏器的程控是无创的、可重复。目前所有的起搏器都具备有程控功能,程控已成为起搏器植入术后患者管理的主要的内容之一。
起搏器程控的目的:①选择极佳起搏方式及参数,起搏器出厂时有一套设定参数,植入后个体病情不一,应个体化调整相关参数;同时通过程控优化血流动力学,并避免一些与起搏器有关的心律失常;②在安全的前提下,节省电源,延长起搏器使用寿命;③改变起搏导线极性,选双极或单极方式,免受体外或体内某些电信号干扰;④诊断、处理起搏故障和并发症等。
程控仪简介:程控仪一般由主机、程控头和打印机三部分组成,它与起搏器的联系主要通过某种形式(如磁性耦合、电感耦合、射频波及超声波)来实现;程控仪发出的不同信号被起搏器内相应的接受系统接收和识别,并作出相应的反应,从而达到改变起搏参数的目的。不同心脏起搏器公司都有自己专用的程控仪。
程控仪的主要功能键介绍如下:
询问键(Interrogate):即程控仪的遥测按键,按压询问键后,在程控仪的液晶屏上一般将显示起搏器的型号、序列号、工作方式、起搏频率、起搏电压、感知灵敏度、不应期、脉宽,双腔起搏器的AV间期、上限跟踪频率、起搏器电池状况及起搏导线阻抗的情况;常作为起搏器程控的极初使用按键。
紧急起搏键(Emergency):避免起搏器依赖患者在进行程控参数调整时出现意外时使用,按压此键后起搏器将转换为VVI起搏方式,起搏频率为70次/分,一般以起搏器的较高输出能量进行起搏,常采用5V。
程控键(Program,Transmit):设置好起搏方式和起搏参数后,按此键将改变参数输入到起搏器内,成功后程控仪屏幕上会显示programming succesfully(程控成功)。
预置键(Nominal):程控过程中按压此键,起搏器的工作方式和参数将恢复到出厂时预置的状态。
程控方法、步骤、注意事项:选择好相应的程控仪后,打开程控仪的电源开关,连接好心电监护,便于程控时能密切观察患者的心律变化,程控时将程控头放置于起搏器埋植处的皮肤表面,通过程控头建立程控仪与起搏器之间的联系;程控头上有位置指示灯,指示灯亮提示程控器与起搏器间的联系已经建立;指示灯不亮表示程控头位置放置不佳,需要调整;反复调整后均无反应,要检查起搏器型号与程控器是否匹配。
目前对临床常用的起搏参数的程控作一介绍,包括起搏方式、频率、输出幅度、感知度、不应期、AV间期、模式转换等。
1)、起搏方式:
起搏器起搏方式是根据临床实际需要加以选择并通过程控来改变,常规起搏方式分为单腔起搏方式和双腔起搏方式。
单腔起搏方式:分为按需抑制型SSI(AAI/VVI)型,触发型SST(AAT/VVT)和非按需型SOO(AOO/VOO)型。SSI是目前极常用的单腔起搏器起搏方式,AAI型起搏方式用于病窦综合征房室传导功能正常者,而VVI型起搏方式适用于缓慢心室率的房颤患者或基本起搏治疗,但该起搏方式的缺点尤其是起搏依赖的患者十分明显,主要是对心功能的影响,房室失同步可降低心排量15%~20%、起搏综合征发生率高、房性心律失常的发生率高;SOO型非同步起搏方式用于一些特殊情况(如随访时检查起搏功能或者外科手术中防止高频电刀的干扰抑制等)。
双腔起搏方式:可供程控选择的有DDD,VDD,DDI,DVI,DOO,VAT,ODO等,临床应用时可结合个体具体情况进行综合考虑,选择合适的起搏方式。选择的原则:生理性起搏,优化血流动力学,并要避免起搏并发症的发生。
常用的起搏方式主要有:
DDD方式:是具有双腔起搏,双腔感知,双重反应的房室顺序起搏方式,起搏器会根据自身心率和P-R间期的变化与起搏器设置的低限频率、房室(AV)间期进行比较,自动调整起搏方式,以适应患者在不同状况下的需要,DDD起搏可以表现为以下几种起搏方式:①自身心率低于起搏器低限频率, PR间期长于AV间期时, 心房和心室均起搏(AP,VP),表现为DDD的起搏方式;②自身心率低于起搏器低限频率, PR间期短于AV间期时, 起搏器自动转换为心房起搏,心室感知(AP,VS),表现为AAI的起搏方式;③当自身心率高于起搏器低限频率, PR间期长于AV间期时, 自动转换为心房感知,心室起搏(AS,VP),表现为VDD的起搏方式,是DDD起搏器中极佳的起搏方式。
DVI方式:DVI方式缺乏心房感知功能,容易出现心房竞争,诱发房颤等心律失常;DVI无心房跟踪功能,不能适应运动量增加的需要;目前临床上只作为DDD起搏器的一种工作方式存在。DVI极适用于无快速性房性心律失常的病态窦房结综合症与房室传导阻滞患者。
DDI方式:具有双腔感知,双腔起搏,感知后抑制的反应方式,当感知到快速的心房频率时不是触发心室起搏,而是抑制心房脉冲发放,直至下限频率周期结束后才发放心室脉冲,避免了快速的心房跟踪,目前仅为DDD起搏器的一种可选方式,临床应用于出现快速房扑、房颤时,将DDD程控为DDI;也是目前双腔起搏器模式转换功能的一种方式。
VDD方式:是心房同步心室按需方式,心房、心室均具有感知功能,当窦房结功能良好时,可保持房室同步收缩,心室起搏频率随心房率变化而增减;当心房率低于起搏器设定的基础频率时,按VVI方式工作,避免了心室竞争心律 ,主要应用于窦房结功能正常的房室传导阻滞患者,临床上有单导线的VDD型起搏器。
2)、起搏频率:
概念:是指起搏器每分钟发放电脉冲的次数,除基础起搏频率外,还有滞后频率、上限频率、下限频率等。
程控:
基础起搏频率:是极为常用的程控参数,可程控范围在30次/分~150次/分,出厂时常设定在60次/分~70次/分。根据不同个体或同一个体不同时期病情不同,程控以达到极适起搏频率。程控提高基础起搏频率主要用于:在一定范围内改善心功能;减少甚至消除一些心律失常如慢频率依赖的长QT综合征;心房起搏频率提高可了解房室传导功能;儿童等。程控降低基础起搏频率主要用于:节能;对不完全依赖起搏的患者充分发挥自身心律的作用或诊断疾病如心肌缺血等;了解感知功能;冠心病心绞痛患者;起搏器综合征患者等。
静息频率/睡眠频率:当患者静息或睡眠时,起搏器通过特殊的感受器或预先设定的作息时间,以另一种起搏频率工作。一般低于基础起搏频率5次/分~10次/分,以适应患者生理状态。程控设置ON/OFF,可程控范围一般在30次/分~150次/分,出厂时均设定在OFF。
滞后频率:是指当起搏器感知自身心律后,改变下一次起搏脉冲发放时间间隔,即重整自身心搏后起搏器逸搏间期。在无自身心律时,相邻两个起搏信号之间距为起搏间期。起搏器感知到的自身心律到下个起搏信号之间期称逸搏间期。设计滞后功能主要为了鼓励发挥患者的自身心律作用。当逸搏间期长于起搏间期时称负滞后(频率下降);短于起搏间期称正滞后(频率增快);具有滞后功能的起搏器多为负滞后。滞后频率的可程控范围一般在30次/分~150次/分,出厂时设定在OFF。也有以滞后值表示,滞后值等于逸搏间期与起搏间期之差值,多在0ms~600ms之间可调。程控滞后频率主要用于:①病态窦房结综合征患者基础心率基本正常,偶有一过性心动过缓;②间歇性房室传导阻滞患者。③使用正滞后具一定抗快速心律失常作用。
双腔起搏器上限频率:一般DDD起搏器有单独的上限控制频率,称为极大跟踪频率(Maximum Tracking Rate, MTR),指起搏器的心房线路感知P波后触发心室起搏的极高频率,在此频率以下,能保持1:1的房室同步起搏;当心房频率超过上限频率时,起搏器通过固定型阻滞,文氏阻滞,频率平滑,频率回退及模式转换等方式对上限频率进行限制。 DDDR起搏器除MTR外,另设计有极大感知器频率(Maximum Sensor Rate, MSR),指感知器所驱使的极大心室或房室频率。
上限频率限制的目的是防止过速的心室跟踪起搏,在双腔起搏器中,有很多因素(如快速房性心律失常,PMT,电磁波及肌电干扰等)可以引起快速的心室跟踪起搏,心房线路感知这些信号将产生心室跟踪起搏,而过快的心室起搏会给患者带来不良的血液动力学的影响;因此必须对起搏器的上限频率进行限制。
双腔起搏器对上限频率进行限制的方式:①总的心房不应期,DDD起搏器的上限频率首先受总心房不应期控制,总心房不应期包括房室间期加心室后心房不应期;②文氏型阻滞。程控时应注意两者关系,不要使上限频率周期短于总心房不应期,很多的起搏器不接受这样的程控。
有些双腔起搏器还采用了以下一些特殊的方式来达到对上限频率的限制:
频率回退作用(fallback):,目的是为了避免快速性房性心律失常时出现过快的心室起搏;在传统的频率回退功能中,当心房率超过上限频率或心动过速检测频率时,起搏器通过以下两种方法来达到减慢心室率的作用:①改变起搏方式,以VVI起搏,②不改变起搏方式,采取限制上限心室起搏频率的方法,心室起搏频率逐渐回退到程控的Fallback频率,Fallback频率处于上限频率和基础频率之间。当心房频率回落到上限频率以下时,起搏器将回到它极初的工作方式。
频率平滑作用(rate smoothing):是对上限频率的另一种限制方式,工作原理是起搏器设一个频率平滑值,当心房频率超过起搏器上限频率时,心室跟踪起搏按照前一起搏周期的百分比逐渐延长,逐搏差值不超所设定的控制值,使起搏周期周长逐渐延长,不会出现突然的变化,避免患者出现突然的不适感。频率平滑的可控值为3%,6%,12.5%,25%等,百分数值越大,起搏频率递减或递减速度越快;临床上可根据需要程控。
模式转换(Auto Mode Switch ,AMS):是指在双腔起搏的工作状态下,当起搏器检测到快速的房性心律失常时,为了避免过快的心室跟踪起搏,自动地由DDDR,DDD,VDD等P波跟踪方式转变成DDIR,DDI,VVI等非P波跟踪方式,心室起搏频率表现为基础起搏频率或感知器指示频率。
3)、输出能量:包括输出幅度(起搏电压)和脉宽。
起搏器输出的能量等于电压、电流和脉宽的乘积。通常输出电压和脉宽是可以程控改变的。临床上以程控电压为主,必要时程控脉宽,输出能量程控目的:节能、延长起搏器寿命和消除或减轻某些症状。
①输出幅度:概念:指脉冲的电压或电流强度,绝大多数起搏器采用恒压输出方式,输出幅度以伏(V)计,可程控范围0.25 V~8.0V,起搏器出厂设定的输出幅度一般为3.5V~5.0V。起搏器输出幅度的程控基础是起搏阈值,起搏阈值在不同时期相差较大。通常认为起搏器植入后1个月~3个月内不宜为节能而轻易调低起搏电压,待起搏阈值平稳后,在没有心室自动夺获的安全起搏保护下,将起搏器输出幅度程控为测定的起搏阈值的至少2倍~3倍以上才是安全的。起搏阈值的测定分为:自动、半自动和人工阈值测定。
程控:调高起搏电压:主要是为了有效地夺获心肌保证安全起搏,常用于:导线植入急性期;各种原因引起的慢性期起搏阈值增高;心外膜的起搏导线或利用体内旧起搏导线时,起搏阈值常偏高等。调低起搏电压:可用于节能;减轻不适症状如胸大肌右膈肌的剌激;随访时测定起搏阈值等。
输出幅度的程控应考虑到生理及病理因素对起搏阈值的影响,以安全起搏为前提,因此须设置起搏安全界限(250%~300%)。目前有些起搏器具有心室自动夺获(auto capture)或阈值管理(threshold management)功能,能定时自动测定起搏阈值,并在测定的起搏阈值基础上加上一定数值(如0.25V)作为起搏输出幅度。当心室肌由于种种原因起搏阈值发生变化导致起搏不良时,起搏器能及时发放安全起搏脉冲以避免发生停搏。在保证充分安全前提下,达到节能,延长脉冲发生器寿命的目的。其程控简单、易操作。
②脉冲宽度:概念:脉冲宽度是作为输出能量的辅助因素。可程控范围为0.05ms~2ms,出厂时的脉冲宽度一般为0.5ms。
程控:调宽脉冲宽度可用于:安全起搏,当起搏电压升高后,如果仍不能有效起搏时,辅之以调宽脉冲宽度,可能达到有效起搏;起搏器能源近耗尽时,起搏电压降低而濒于起搏失效时,可调整脉冲宽度,补充输出能量保证起搏等。调窄脉冲宽度可用于:在安全起搏下,节能;作为起搏阈值测定的方法之一。
4)、感知灵敏度:
概念:感知功能指按需起搏器能感知一定幅度的R波或P波的功能。感知灵敏度(sensitivity)是指起搏器感知到极低幅度的R波或P波后抑制自身脉冲发放的能力,通常以毫伏(mV)计。
单腔起搏器感知R波或是感知P波,由起搏导线的位置决定。R波(或P波)的幅度和斜率,是在植入起搏导线时测量的,要求R波的幅度大于5mV,P波的幅度大于2.5mV。SSI起搏器感知灵敏度可程控范围为心房起搏导线O.1mV~4.OmV,心室起搏导线1.OmV~1OmV,出厂通常设定为2.0mV~2.5mV,而双腔起搏器心房通常设定为1.0mV。感知灵敏度设置数值越大,起搏器的感知灵敏度越低,如果灵敏度过低,则可能对心电信号不能感知,出现竞争心律,引起患者不适甚至出现危险,导致感知不足;感知灵敏度设置数值越小,起搏器的感知灵敏度越高,如果灵敏度过高,起搏器易受心电信号以外信号的干扰,起搏器出现不应有的抑制,出现感知过高。这就要求设置感知灵敏度的数值有一个安全界限。感知安全界限=实测R波(或P波)值/起搏器感知灵敏度设置值,实际工作中要求感知安全界限>2.0。
感知灵敏度阈值的测定通常有三种方式,根据程控仪和起搏器选择具体的测定方式:①自动测定P/R波,目前某些型号起搏器具有自动检测自身P/R波的振幅,以此来调整感知灵敏度,达到感知安全保障;②手工测定:临时降低起搏频率显示自身P/R波,在心电监测下持续提高感知灵敏度数值,直至出现不良起搏信号与自身心律竞争,即感知不足。以出现感知不足前的感知灵敏度极大数值作为测定的P/R波幅度,实际上即为感知阈值;③另一种方式适用于某些起搏器,首先程控为 SST(VVT/AAT)起搏方式,频率程控为30次/分,当由程控器发生指令后,起搏器发放相隔70ms的两个脉冲作为感知阈值测试开始的标记,然后自动地从极高的感知灵敏度以SST方式开始扫描,每档重复进行一次,第1个无触发脉冲信号的感知值即为感知阈值。因测试频率为30次/分,患者须有30次/分以上的自身心律。在不能感知3秒后,起搏器恢复磁频率方式起搏,从而避免缓慢自身心律造成的危险。
程控:对于具有感知保障功能的起搏器能自动进行感知灵敏度的调整,无须人工干预。
调高感知灵敏度主要用于感知不足:植入时、植入后测得腔内P波/R波幅度较小;植入后由于心肌疾病、药物或电解质紊乱、导线微脱位等因素导致腔内P波/R波幅度变。
调低感知灵敏度主要用于感知过度:感知高大的T波;感知起搏脉冲的后电位;感知肌电位;外界电磁场的干扰波;完全房室传导阻滞患者心室起搏导线感知心房信号,导致心室漏搏。感知过度的调节常需结合感知极性的改变。