人工心脏起搏器专家讲座

人工心脏起搏器

artificialcardiacpacemaker人工心脏起搏器专家讲座第1页历史1819年A1dini应用直流电刺激断头尸体停跳心脏，结果出现跳动1929年澳大利亚医生Lidwell和物理学家Booth合作设计出一个起搏装置，当电流经过针刺心室电极时将一死婴救活，这是人工心脏起搏史上临床应用首次成功。美国胸外科医生Hyman研制成一个重达7.2千克心脏起搏装置，能使停跳心脏复跳，并把这种装置称之谓人工心脏起搏器。1932年人工心脏起搏器专家讲座第2页历史1952年美国哈佛大学医学院医生Zoll首先采取体外经皮式起搏器成功地抢救了2例完全性房室传导阻滞并阿—斯综合征濒死患者，从而引发了医学界与工程技术界重视。l958年10月l5日在瑞典斯德哥尔摩，由Senning安装了世界上第一只埋藏式心脏起搏器，设计者是Elmgvist，它仅是由2只晶体管组成固定频率刺激器。1959年Greatbatch和Chardack也相继将起搏器系统(VOO)全部埋入人体内并取得成功，此系统致力于恢复心室节律，以治疗病理及手术所致三度房室传导阻滞。人工心脏起搏器专家讲座第3页历史1962年Nathan和Centher报道埋藏式VAT起搏器应用于临床，这是最初型生理起搏器。1965年，Lemberg、Castellanos和Berkovit5将VAT感知功效应用于心室起搏，为心室抑制型按需起搏器(VVI)开始。70年代程序控制器问世。1972年11月世界上第一个用锂碘电池起搏器植入人体取得成功。l979年Sutton和Citron报道了VDD起搏器(心房同时心室按需起搏器)埋藏起搏疗法。80年代双腔起搏器及抗心动过速起搏器研制成功，这种房室次序收缩双腔触发抑制型起搏器(DDD)是当代最先进起搏器，它不但能无创性程控调整，而且实现了房室均可被感知和双腔起搏。90年代以后，性能更高频率自适应起搏器、双心室/双心房同时三腔起搏器，以及含有除颤功效起搏器。人工心脏起搏器专家讲座第4页心脏起博器功效能替换或补充正常激发和控制心脏收缩生理电子系统。它经过周期性发放电脉冲刺激心脏，引发心搏，并实现生物机能控制。假如心脏原有起搏点丧失其作用而使冲动形成受扰，或者心脏固有传导系统不能正常工作(如窦性停顿、窦房阻滞、窦性心动过缓或某心房、心室出现异使节律，以及心动过速等)，起搏器能帮助心脏恢复、靠近正常功效。尤其是对那些药品疗效不佳，甚至于治疗无效心脏病患者，人工心脏起搏器在临床上取得了成功。人工心脏起搏器专家讲座第5页原理和组成人工心脏起搏器是一个以电池为动力、体积小而能植入体内、可产生连续稳定电脉冲装置。人工心脏起搏发出一定形式微弱脉冲电流，能刺激心脏起搏功效或诱导功效有障碍但还有兴奋、收缩及心肌纤维间传动功效心脏起搏，即以代替正常起搏点刺激心肌，使之有效地收缩。人工心脏起搏系统由脉冲发生器、电极导线和程控器三部分组成人工心脏起搏器专家讲座第6页起博器结构起搏脉冲发生器电子电路由控制单元、感知单元和脉冲输出单元组成。人工心脏起搏器专家讲座第7页起博器电极起搏导线兼有起搏刺激和感知功效，要求有良好电性能。起搏导线与体液和组织紧密接触，导线材料要求耐生物老化，抗腐蚀，与血液、组织相容性好。人工心脏起搏器专家讲座第8页单极方式采取单端放大器，电极直接与心肌接触，起搏器外壳作为电路接地。双极方式采取是差分放大器，由点状电极和环状电极采集差分信号作为放大器输入，外壳一样是接地。这么，单极方式两个电极距离较远（5-10cm），轻易受到骨骼肌肌电干扰，而双极方式两个电极距离为2cm，采取差模输入，可能有利于消除干扰。很多新型起搏器能够经过程控器选择使用单极还是双极方式。人工心脏起搏器专家讲座第9页感知单元人工心脏起搏器专家讲座第10页同时与非同时按照临床上不一样需要，脉冲发生器电路结构也不一样，由此可将起博器分为非同时型和同时型两大类。非同时型起搏器实质上是一个含有固定频率间歇振荡器或多谐波振荡器。同时型起搏器是依据心脏自搏情况，自动控制刺激脉冲输出。它与自搏基本同时，可防止与自主心律发生竞争，避开轻易引发心室纤颤易损区。人工心脏起搏器专家讲座第11页同时起搏器P波同时(感知心房搏动)R波同时(感知心室搏动)。感知本身心搏电信号后，起搏器响应方式有两种类型:触发型和抑制型。人工心脏起搏器专家讲座第12页同时型心脏起搏器依据其同时方式不一样，又可分为R波触发心室同时型R波抑制心室同时型P波延迟心房同时型等其中R波抑制心室同时型使用较为广泛。人工心脏起搏器专家讲座第13页同时触发型触发型是指起搏器感知本身心博电信号后，马上发放一个刺激脉冲，但此脉冲恰好与本身搏动同时发生，即心脏处于绝对不应期，所以不能应激，使这一脉冲成为无效刺激。在这次脉冲要求时间内，如无本身心搏发生，则起搏器发放脉冲，刺激心脏起搏，故此型又称为触发型。人工心脏起搏器专家讲座第14页同时抑制型抑制型是指当有本身心搏出现时，起搏器对其感知并取消下一个预定脉冲发放，而且，从本身心搏开始，重新安排起搏脉冲发放周期。在本身心搏之后要求时间内，如无本身心搏发生，则起搏器发放脉冲。也就是说，当病人本身心率超出起搏器频率时，起搏器即被抑制，不发放脉冲。当本身心率低至一定数值时，起搏器方才发放脉冲、使心脏起搏。此型又称为按需型。这么既可防止发生竞争心律，又可节约起搏器能源人工心脏起搏器专家讲座第15页输出单元产生向心肌发出电压脉冲电路。适当强度电脉冲能够刺激心肌产生可公布动作电位，并最终心肌收缩和心脏搏动。能产生这么电位波形最小电能量称为刺激阈。电能量大小取决于脉冲幅度和脉冲连续时间输出单元经过对电容充电储存电能，当控制电路决定发放脉冲时电容放电。当代起搏器使用2.8V电池，经过对电容并联充电，串联放电能够使输出脉冲电压幅度高于电池电位。人工心脏起搏器专家讲座第16页起搏器电池要求体积小容量大迟缓释放能量密封性能好性能可靠人工心脏起搏器专家讲座第17页锂－碘电池优点：高能量密度、高内阻、本身放电率低，不会内部短路、不产生气体和漏液，能被密封以保护起搏器电路元件。连续使用寿命10年以上。锂是阳极，碘是阴极。当释放电能时，电池内部阻抗迟缓升高，其值可经过遥测取得。电池阻抗升高能引发电池电压近似线性下降，表现为起搏频率逐步下降，因而起搏频率可反应电池状态。新电池输出电压是3.5伏（V），当电池电压下降到2.2-2.4V时就需要更换。人工心脏起搏器专家讲座第18页人工心脏起搏器输出参数频率脉宽脉幅电流阻抗感知灵敏度反拗期人工心脏起搏器专家讲座第19页人工心脏起搏器标识码位置第一字母第二字母第三字母第四字母第五字母分类起搏心腔感知心腔响应方式程控频率应答遥测功效抗心动过速及除颤功效字母V=心室A=心房D=双腔S=单腔V=心室A=心房O=无D=双腔S=单腔I=抑制T=触发O=无D＝双腔P=简单编程M=多功效程控C=遥测R＝频率应答O＝无P＝抗心动过速起搏S＝电转复D＝P+S人工心脏起搏器专家讲座第20页心室非同时起搏（VOO）固定频率起搏，产生与本身节律无关刺激。VOO模式被称为“固定频率”或者非同时起搏，只有当竞争性刺激落在本身心搏后心室绝对不应期之外时，才能夺获心室。VOO模式现在已经不用了，仅在起搏器上放置磁铁进行起搏器测试时用。人工心脏起搏器专家讲座第21页心室抑制型起搏（VVI）按需型起搏，它可感知心腔内心室去极或腔内电图，后者时经过测量两个起搏导线（阳极和阴极）之间电势差（电压）统计到电活动。VVI起搏器有一个内部时钟或下限频率定时周期，它由一个起搏心室事件（VP）或感知心室事件（VS）开始，定时周期起始部分由心室不应期组成，期间起搏器不能感知任何信号。更明确地讲，在心室不应期内地任何信号都不能开启一个新下限频率间期。人工心脏起搏器专家讲座第22页心室触发型起搏（VVT）在感知本身心室激动后马上释放心室刺激。VVT方式即确保起搏器发放刺激而不是抑制。现在，触发模式极少用来作为首要起搏模式。人工心脏起搏器专家讲座第23页心房抑制型起搏器(AAI)与VVI方式一样，所不一样是起搏及感知都在心房内。因为心房电图小于心室电图，所以AAI起搏器需要更高感知灵敏度（sensitivity）。人工心脏起搏器专家讲座第24页DDD模式(双腔起搏，双腔感知，双腔触发抑制型起博器)：又称为房室次序收缩双腔触发抑制型起搏器即全自动起搏器。DDD起搏器能模拟人类窦房结和房室结生理功效，按次序起搏心房和心室，又能感知心房和心室本身电活动。感知之后反应方式有触发型和抑制型两种，依据电生理情况而自动选择。人工心脏起搏器专家讲座第25页DDD起搏器各种功效它能依据心脏电生理情况而自动选择和更换发放脉冲方式。如病人有本身心房和心室搏动，则起搏器全部被抑制，停顿起搏脉冲发放。如无本身心房搏动，或心房率过缓，起搏器便发放脉冲起搏心房。起搏心房脉冲发出之后，经过一段预定A-V延迟性间期(约0.12—0.20s)。如心室无本身搏动出现。则起搏器发出脉冲，激动心室：如心室有本身搏动出现，则心室电极感知之后，起博器不再发出刺激心室脉冲。如病人有心房本身搏动，DDD起搏器感知之后能够有两种反应方式：①以抑制型方式工作，抑制刺激心房电脉冲发放，从而防止发生房性节律竞争。②心房本身激动发生之后，如在要求A-V延迟时间内无本身心室激动发生，则起搏器以触发型方式工作，被触发而释放刺激心室电脉冲，使心室起搏。人工心脏起搏器专家讲座第26页VDD模式除心房输出被关闭外，VDD模式功效与DDD模式一样，保留了DDD模式全部基本参数，只是少了心房输出，因而当缺乏心房激动时，VDD模式连续以VVI模式有效起搏，而这是VDD模式主要缺点，因为窦性心动过缓患者中