基礎(chǔ)起搏心電圖解讀系列講座(2):心臟起搏系統(tǒng)的構(gòu)成、起搏器的類型及其表達(dá)方式

何方田 呂鉭

1 心臟起搏系統(tǒng)的構(gòu)成

心臟起搏系統(tǒng)由脈沖發(fā)生器、電極導(dǎo)線、電極－組織界面及程控儀四部分構(gòu)成。

1.1 脈沖發(fā)生器

脈沖發(fā)生器即通常所說的起搏器，是起搏器的核心部分，包括電子元件、電池和導(dǎo)線連接部分;其外殼由鈦合金制成，電池多采用鋰－碘電池。

1.2 電極導(dǎo)線

電極導(dǎo)線包括電極、含有絕緣層的導(dǎo)線及其連接器。電極分為單極和雙極:前者是指頂端僅由一個(gè)電極組成，作為陰極，脈沖發(fā)生器的外殼作為陽極，由此構(gòu)成了一個(gè)大環(huán)路，在體表心電圖上形成高尖的起搏脈沖信號(hào)(圖1);而后者是指陰極和陽極均在電極導(dǎo)線上，陰極通常位于電極導(dǎo)線的頂端，其后一定距離為陽極，由此構(gòu)成較小、較短的環(huán)路，產(chǎn)生較小的起搏脈沖信號(hào)，有時(shí)不易辨認(rèn)(圖2)。電極導(dǎo)線將脈沖發(fā)生器與心臟連接起來，是起搏系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，具有雙向傳導(dǎo)功能:①將起搏器發(fā)放的電脈沖傳遞給心臟用于起搏;②接收心臟自身的心電信號(hào)傳回起搏器以備感知。電極導(dǎo)線分為被動(dòng)固定和主動(dòng)固定兩種固定方式:前者是將電極導(dǎo)線的頂端嵌頓在肌小梁內(nèi)等心臟解剖結(jié)構(gòu)上，最常用的是翼狀電極，其次為凸緣狀、螺旋狀電極;后者是將電極導(dǎo)線頂端的螺旋旋入心肌組織，常用的是激素緩釋電極，其可降低起搏閾值、提高對(duì)自身P波和QRS 波群的感知靈敏度并延長起搏器的使用壽命。

例1:患者女，82 歲，臨床診斷:病竇綜合征，植入雙腔起搏器6 年。設(shè)置的起搏參數(shù):基本起搏周期1 000 ms，頻率60 ～120 次/min，A-V 間期170 ms。MV1、MV5導(dǎo)聯(lián)同步記錄(圖1)，顯示DDD 起搏心律，其起搏周期1. 0 s，頻率60 次/min，A-V 間期0.17 s;起搏QRS'波群呈類左束支阻滯圖形;R3、R7搏動(dòng)為提前出現(xiàn)形態(tài)不一致的寬大畸形QRS-T 波群，其前無相關(guān)的P(P')波，偶聯(lián)間期不等，為雙源性室性早搏;室性早搏后的起搏房性逸搏周期(R3-A間期)為0.83 s，起搏室性逸搏周期(R3-R4間期)為1.0 s，表明起搏器未開啟頻率滯后功能。心電圖診斷:①雙腔起搏器，以DDD 模式起搏，心房、心室起搏功能及心室感知功能正常，心房感知功能未能評(píng)價(jià);②雙源性室性早搏。

圖1 雙腔起搏器(單極起搏)出現(xiàn)高尖的脈沖信號(hào)

例2:患者男，70 歲，臨床診斷:病竇綜合征，植入雙腔起搏器1 年。設(shè)置的起搏參數(shù):基本起搏周期1 000 ms，頻率60 ～120 次/min，A-V 間期140 ms。MV1、MV5導(dǎo)聯(lián)同步記錄(圖2)，定準(zhǔn)電壓5 mm/mV，顯示DDD 起搏心律，起搏周期1.0 s，頻率60 次/min，A-V 間期0.14 s;起搏脈沖的振幅較小，與雙極起搏電極有關(guān);R6、R7為單純起搏QRS'波群，特別寬大畸形，而R1～R5搏動(dòng)的QRS 波群相對(duì)較窄，系心房起搏脈沖奪獲心房后經(jīng)房室交接區(qū)下傳心室與經(jīng)A-V 間期觸發(fā)心室起搏兩者所形成的不同程度的室性融合波所致。心電圖診斷:①雙腔起搏器，以DDD 模式起搏;②同源性室性融合波;③心房、心室起搏功能正常，心房、心室感知功能未能評(píng)價(jià)。

圖2 雙腔起搏器(雙極起搏)出現(xiàn)低小的脈沖信號(hào)

1.3 電極－組織界面

電極導(dǎo)線植入適當(dāng)位置后，在該位置周圍形成纖維包裹并令其非常穩(wěn)固，使電極導(dǎo)線變成心臟的一部分。但心房電極在植入早期或三腔起搏器植入左室電極導(dǎo)線時(shí)，易發(fā)生脫位而出現(xiàn)起搏波形改變或起搏功能異常。

1.4 程控儀

程控儀用于與起搏器進(jìn)行“對(duì)話”，查詢和調(diào)控起搏器儲(chǔ)存的各項(xiàng)參數(shù)。

2 起搏器的類型

根據(jù)起搏器所植入的電極導(dǎo)線和所起搏心腔的數(shù)目，可將起搏器分為單腔、雙腔、三腔及四腔起搏器。

2.1 單腔起搏器

圖3 心房單腔起搏器(雙極起搏)

單腔起搏器分為心房單腔起搏器(圖3)和心室單腔起搏器(圖4)。前者的起搏電極大多植入于右心耳，后者的起搏電極大多植入于右心室心尖部。

例3:患者男，65 歲，臨床診斷:病竇綜合征，植入AAI 起搏器1 年。設(shè)置的起搏參數(shù):基本起搏周期1 000 ms，頻率60 次/min。MV1、MV5導(dǎo)聯(lián)同步記錄(圖3)，顯示AAI 起搏心律，其起搏周期0.98 ～1. 01 s，頻率59 ～61 次/min，A-R 間期0.23 s;起搏P'波時(shí)間0.16 s，呈雙峰切跡，兩峰距0.07 s;可見提前出現(xiàn)P'-QRS-T 波群，其P'-A4間期1.09 s，即起搏房性逸搏周期為1.09 s。心電圖診斷:①AAI 起搏心律、開啟頻率負(fù)滯后功能、心房起搏與感知功能正常;②起搏P'波類似二尖瓣型P 波，提示不完全性房內(nèi)阻滯;③房性早搏;④A-R 間期略延長，可能存在房室傳導(dǎo)延緩。

例4:患者女，68 歲，臨床診斷:病竇綜合征，植入VVI 起搏器2 年。設(shè)置的起搏參數(shù):基本起搏周期1 000 ms，頻率60 次/min。MV1、MV5導(dǎo)聯(lián)同步記錄(圖4)，顯示心室起搏脈沖引發(fā)寬大畸形QRS-T波群，其起搏周期1.0 s，頻率60 次/min，QRS 終末部或ST 段起始部有逆行P－波重疊，R'-P－間期0.18 s;R4搏動(dòng)為提前出現(xiàn)寬大畸形QRS-T 波群，與其后心室起搏脈沖的間距為1.25 s。心電圖診斷:①VVI 起搏心律伴逆?zhèn)餍姆俊㈤_啟頻率負(fù)滯后功能、心室起搏與感知功能正常;②室性早搏。

圖4 心室單腔起搏器(單極起搏)

2.2 雙腔起搏器

雙腔起搏器的心房起搏電極大多植入于右心耳，心室起搏電極大多植入于右心室心尖部，進(jìn)行房室順序起搏(圖1 和圖2)。

2.3 三腔起搏器

根據(jù)植入部位，三腔起搏器可分為:①左心房+右心房+右心室的三腔起搏，用于治療和預(yù)防心房顫動(dòng);②右心房+ 右心室+ 左心室的三腔起搏(圖5)，又稱為心臟再同步起搏(CRT)，其左心室電極大多植入于冠狀靜脈的側(cè)靜脈、側(cè)后靜脈或心后靜脈，用于治療頑固性心力衰竭、擴(kuò)張型心肌病及肥厚型心肌病等。

圖5 三腔起搏器(CRT)左心室領(lǐng)先起搏時(shí)的心電圖特征

2.4 四腔起搏器

四腔起搏器為雙心房+雙心室的起搏，用于治療心力衰竭伴陣發(fā)性心房顫動(dòng)。

例5:患者男，72 歲，臨床診斷:擴(kuò)張型心肌病，植入三腔起搏器2 年。設(shè)置的起搏參數(shù):基本起搏周期1 000 ms，頻率60 ～120 次/min，A-V 間期160 ms，心室后心房不應(yīng)期(PVARP)300 ms，心室不應(yīng)期300 ms。12 導(dǎo)聯(lián)心電圖定準(zhǔn)電壓為5 mm/mV(圖5)，顯示Ⅱ、V4～V6導(dǎo)聯(lián)竇性P 波時(shí)間0.12 s，呈雙峰切跡，兩峰距0.07 s，V1導(dǎo)聯(lián)Ptf值約－ 0. 08 mm·s;其P-P 間期0. 62 s，頻率97 次/min，P-V 間期0.14 s;除Ⅲ導(dǎo)聯(lián)外，其余導(dǎo)聯(lián)QRS 波群前均有兩根相距0.02 s 的心室起搏脈沖(左心室領(lǐng)先起搏)，起搏QRS'波群時(shí)間0.13 s，其形態(tài)在Ⅱ、Ⅲ、aVF 導(dǎo)聯(lián)主波向下，胸前導(dǎo)聯(lián)呈類右束支阻滯圖形，表現(xiàn)為左心室領(lǐng)先起搏的心電圖特征。心電圖診斷:①竇性心律;②二尖瓣型P 波、PtfV1絕對(duì)值明顯增大，提示左心房肥大和/或左心房負(fù)荷過重;③三腔起搏器，以VAT 模式起搏;④表現(xiàn)為左心室領(lǐng)先起搏，其心房感知功能和心室起搏功能正常，心房起搏功能和心室感知功能未能評(píng)價(jià)。

3 起搏器的編碼及意義

自1958 年植入第一臺(tái)起搏器至今，起搏技術(shù)已歷經(jīng)了50 余年的發(fā)展。為便于交流、識(shí)別起搏器的類型和功能，北美心臟起搏與電生理學(xué)會(huì)(NASPE)和英國起搏電生理學(xué)組(BPEG)于1987 年制訂了起搏器編碼［1］(表1)，并在2000 年進(jìn)行了重新修訂，將原第5 位的“抗心動(dòng)過速”更改為“多部位起搏”［2］(表2)。

表1 起搏器編碼和字母含義(1987 年)

表2 修訂后的起搏器編碼(2000 年)

根據(jù)起搏器編碼，可以了解起搏器的類型和功能。例如:AAI 為心房起搏，心房感知，感知后反應(yīng)方式為抑制起搏脈沖發(fā)放;VVIR 為心室起搏，心室感知，感知后反應(yīng)方式為抑制起搏脈沖發(fā)放、頻率應(yīng)答;DDD 為房室順序起搏，心房與心室雙腔感知，感知后反應(yīng)方式為觸發(fā)或抑制起搏脈沖發(fā)放。在實(shí)際工作中，絕大多數(shù)情況下僅用前面三位編碼，偶爾會(huì)加用第四位編碼。

程控儀檢測(cè)起搏器時(shí)，起搏標(biāo)記通道顯示AP(心房起搏)、VP(心室起搏)、AS(心房感知)、VS(心室感知)模式。但不同廠家生產(chǎn)的起搏器，有些起搏標(biāo)記不同，例如:美敦力起搏器自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換標(biāo)記為MS，而圣猶達(dá)起搏器自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換則標(biāo)記為AMS。

4 起搏脈沖振幅大小、極性改變的原因

起搏脈沖振幅的大小取決于起搏電極的類型、電極間距、起搏輸出能量和記錄的導(dǎo)聯(lián)。單極起搏、輸出能量較高，均使脈沖信號(hào)高大;而雙極起搏、輸出能量較低，則使脈沖信號(hào)低小。起搏脈沖通常在Ⅱ?qū)?lián)最為清楚。動(dòng)態(tài)心電圖在同一導(dǎo)聯(lián)上，起搏脈沖的形態(tài)、振幅及極性會(huì)發(fā)生改變，這與脈寬持續(xù)時(shí)間短暫，數(shù)字化記錄儀采樣頻率太低，丟失了起搏信號(hào)較陡的部分和開始下移的過渡部分的信息有關(guān)［3］，不能誤認(rèn)為起搏器功能不良(圖6)。

例6:患者男，57 歲，臨床診斷:病竇綜合征，植入AAI 起搏器3 年。設(shè)置的起搏參數(shù):基本起搏周期1 100 ms，頻率55 次/min。MV5導(dǎo)聯(lián)(圖6)未見竇性P 波，心房起搏脈沖后跟隨相應(yīng)的P'-QRS-T 波群，其脈沖的形態(tài)、振幅和極性發(fā)生間歇性改變;起搏周期1.10 s，頻率55 次/min，P'-R 間期0.18 s。心電圖診斷:AAI 起搏心律，心房起搏功能正常，其感知功能未能評(píng)價(jià)。

圖6 心房起搏脈沖的形態(tài)、振幅和極性發(fā)生間歇性改變

［1］郭繼鴻，王斌. 人工心臟起搏技術(shù)［M］. 沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2008:41，51.

［2］Kenny T. 心臟起搏器基礎(chǔ)教程［M］. 郭繼鴻，張玲珍，李學(xué)斌譯. 天津:天津科技翻譯出版公司，2009:30.

［3］何方田. 起搏心電圖學(xué)［M］. 杭州:浙江大學(xué)出版社，2012:21.