雙腔起搏器心房和心室奪獲控制運作的心電圖特點

李丹 李則林 勞翼 劉通

隨著起搏器植入量的增加以及現(xiàn)代起搏器特殊功能的不斷推出,廣大心電工作者在分析起搏器動態(tài)心電圖時經(jīng)常會遇到現(xiàn)代起搏器特殊功能運作的心電圖改變。不同品牌,甚至同一品牌、不同型號的起搏器特殊功能的設(shè)計都不盡相同,如果不熟悉該功能的運作方式和心電圖表現(xiàn),那么在分析起搏器心電圖時容易將這種起搏器特殊功能運作誤認(rèn)為起搏器故障、心律失常事件[1]。

百多力公司在其E 系列及之后的雙腔起搏器中推出了心房自動閾值搜索功能,稱為心房奪獲控制(atrial capture control,ACC),而將心室自動閾值測試稱為心室奪獲控制(ventricular capture control,VCC)。

ACC 功能是根據(jù)心房超速起搏后自身P 波出現(xiàn)與否來判斷心房測試脈沖有沒有奪獲心房。ACC運作的基本原理:如果心房起搏脈沖發(fā)生失奪獲后,那么下一次心房起搏之前自身P 波就有機會出現(xiàn)并被起搏器感知,由此可間接判斷前次心房起搏發(fā)生了失奪獲[2]。

1 臨床資料

1 例植入百多力公司E 系列雙腔起搏器的術(shù)后患者,起搏器設(shè)置模式DDD,基礎(chǔ)起搏頻率55 次/min,上限跟蹤頻率130 次/min。ACC 功能開啟,默認(rèn)測試初始電壓3.0 V。

1.1 ACC 運作過程

1.1.1 第一步:確定自主心房率和計算測試時的起搏頻率 此患者自主心房率＜基礎(chǔ)起搏頻率(55 次/min),測試頻率在基礎(chǔ)起搏頻率基礎(chǔ)上提高20%,因此其測試頻率為66 次/min。

1.1.2 第二步:心房閾值搜索 此患者在確定測試頻率66 次/min 之后,以初始電壓3.0 V 開始降電壓測心房閾值。為了方便識別,把測試過程中所有的同步脈沖心搏用紅色字體表示。見圖1(掃描OSID碼可查閱彩圖)。

圖1 ACC 閾值搜索過程

(1) 粗降階段 第一組共7 個心動周期,呈“6+1”規(guī)律,即6 個測試脈沖(電壓為3.0 V)+1 個同步脈沖(測試脈沖均奪獲心房,同步脈沖同測試脈沖3.0 V)。第二組共6 個心動周期,呈“5+1”規(guī)律,即5 個測試脈沖(電壓為2.4 V)+1 個同步脈沖(測試脈沖奪獲心房,同步脈沖同測試脈沖電壓2.4 V)。第三組共6 個心動周期,5 個測試脈沖(電壓1.8 V)+1 個同步脈沖(電壓1.8 V)。第四組共3 個心動周期,呈“2+1”規(guī)律,即2 個測試脈沖(電壓為1.2 V)+1 個同步脈沖(測試脈沖出現(xiàn)失奪獲,同步脈沖電壓=測試脈沖電壓+0.6 V=1.8 V)。第四組前2 個心動周期測試脈沖失奪獲后均出現(xiàn)了自主P 波,提示當(dāng)前1.2 V 的測試電壓低于閾值,于是同步脈沖的電壓為測試電壓1.2 V+0.6 V=1.8 V,以確保房室同步。每5 個測試脈沖后發(fā)放1 個同步脈沖(稱為“5+1”現(xiàn)象),如果判斷為發(fā)生了失奪獲,則同步脈沖將提前發(fā)放,此時該電壓的測試脈沖發(fā)放次數(shù)可能會少于5 個(此處為3 個)。

(2) 細(xì)降階段 粗降階段一旦失奪獲,就會開始進(jìn)入細(xì)降階段。起搏器將以粗降階段失奪獲的前組電壓進(jìn)行細(xì)降。第一組:“5+1”,即5 個測試脈沖(電壓為1.8 V)+1 個同步脈沖(奪獲電壓為1.8 V+0.5 V=2.3 V);第二組:“5+1”,即5 個測試脈沖(電壓為1.7 V)+1 個同步脈沖(奪獲電壓為1.7 V+0.5 V=2.2 V);第三組:“5+1”,即5 個測試脈沖(電壓為1.6 V)+1 個同步脈沖(奪獲電壓為1.6 V+0.5 V=2.1 V);第四組:“5+1”,即5 個測試脈沖(電壓為1.5 V)+1 個同步脈沖(奪獲電壓為1.5 V+0.5 V=2.0 V);第五組:“5+1”,即5 個測試脈沖(電壓為1.4 V)+1 個同步脈沖(奪獲電壓為1.4 V+0.5 V=1.9 V);第六組:“2+1”,即2 個測試脈沖(電壓為1.3 V)+1 個同步脈沖(失奪獲電壓為1.3 V+0.6 V=1.9 V)。

細(xì)降階段第六組出現(xiàn)了2 個自主P 波,提示當(dāng)前1.3 V 的測試電壓低于閾值,同步脈沖的電壓為測試電壓1.3 V+0.6 V=1.9 V,以確保房室同步。此時ACC 細(xì)降階段結(jié)束,該患者的心房閾值電壓為1.4 V。

1.1.3 第三步:核實測試 如果在細(xì)降階段某一電壓值測試過程中出現(xiàn)了2 次自身P 波,則可判定該電壓低于起搏閾值,起搏器將以前組電壓為閾值進(jìn)行核實測試。第1 組核實脈沖電壓為閾值+0.3 V,預(yù)設(shè)起搏5 次;第2 組核實脈沖電壓為閾值-0.3 V,預(yù)設(shè)起搏5 次,如果閾值≤0.3 V,則核實脈沖電壓為0 V;在核實階段,同步脈沖電壓保持不變,為閾值+0.3 V,脈沖發(fā)放規(guī)律同閾值搜索階段:奪獲時呈“5+1”規(guī)律,失奪獲時心動周期數(shù)會小于6 個。

核實測試過程:第一組為“5+1”,即5 個測試脈沖(電壓為閾值1.4 V+0.3 V=1.7 V)+1 個同步脈沖(電壓同測試脈沖1.7 V)。第二組為“3+1”,即3 個測試脈沖(電壓為閾值1.4 V-0.3 V=1.1 V)+1 個同步脈沖(電壓同測試脈沖1.7 V)。

核實電壓第二組出現(xiàn)了2 個自主P 波,提示當(dāng)前1.1 V 的測試電壓低于閾值,判斷為發(fā)生了失奪獲,同步脈沖將提前發(fā)放。此時,該電壓的測試脈沖發(fā)放次數(shù)小于6 個,至此ACC 運作結(jié)束,測出閾值為1.4 V。

1.1.4 第四步:調(diào)整心房輸出電壓 核實測試通過后,起搏器將根據(jù)閾值搜索結(jié)果調(diào)整心房起搏的輸出電壓,該電壓將成為下次ACC 搜索之前的心房起搏工作電壓。該電壓值為心房閾值+安全余量,安全余量可在0.3～1.2 V 程控選擇,一般默認(rèn)為1.0 V。ACC 測試后默認(rèn)最小輸出電壓為1.0 V。

該患者初始電壓為3.0 V,此次ACC 測試后至下次ACC 搜索之前心房起搏工作電壓為1.4 V+1.0 V=2.4 V。ACC 結(jié)束后間隔4 個心動周期,開始VCC 運作。見圖2。

圖2 ACC 運作測試電壓核實階段

1.2 VCC 運作過程

百多力E 系列起搏器可定時或在發(fā)生失奪獲事件后啟動自動閾值搜索;自動閾值搜索期間,雙腔起搏器將PAV 間期縮短為50 ms,SAV 間期縮短為15 ms,VCC 運作的第一個心電圖表現(xiàn)為AV 間期縮短。VCC 運作過程分為以下三個步驟(圖3):

圖3 VCC 運作過程

1.2.1 第一步:信號分析 信號分析又分為兩個階段,即建立5 個周期的奪獲模板和5 個周期失奪獲模板。心電圖表現(xiàn)為5 個雙脈沖+5 個三脈沖現(xiàn)象,也是VCC 運作的第二個心電圖表現(xiàn)。

(1) 第一階段:建立奪獲模板(雙脈沖現(xiàn)象)起搏器以閾值測試開始電壓3.0 V(默認(rèn)),先發(fā)放5個單個心室起搏脈沖,以確保第一個起搏脈沖均能有效奪獲心室。該脈沖和極化電位以及其后起搏的心室除極波構(gòu)成有效奪獲的模板。

(2) 第二階段:建立失奪獲模板(三脈沖現(xiàn)象)起搏器以程控的VCC 起始電壓發(fā)放5 次間隔100 ms的心室雙起搏脈沖,第一個起搏脈沖確保有效奪獲心室,則第二個脈沖落在心室肌絕對不應(yīng)期而成為無效脈沖,該起搏脈沖和極化電位構(gòu)成不奪獲模板。

1.2.2 第二步:閾值搜索

(1) 粗降階段 以VCC 初始電壓(默認(rèn)3.0 V)開始,起搏電壓每心搏降低0.6 V,直至出現(xiàn)失奪獲。規(guī)律:如果測試脈沖奪獲心室,下一跳直接下降電壓0.6 V,如果測試脈沖失奪獲,則用相同電壓重復(fù)一次,如果重復(fù)一次為仍不奪獲,以前一次測試電壓每搏降0.1 V 遞減進(jìn)入細(xì)降階段;如果重復(fù)一次為奪獲,那么重復(fù)第二次,如果重復(fù)第二次為奪獲,則繼續(xù)以每心搏降0.6 V 的規(guī)律檢測;如果重復(fù)第二次仍為失奪獲,符合3 個起搏中有2 次不奪獲,確認(rèn)起搏器失奪獲,則以前一次測試電壓每搏降0.1 V 遞減進(jìn)入細(xì)降階段;如果粗降階段一直奪獲,則只要電壓降至0.6 V,開始以0.1 V 遞減進(jìn)入細(xì)降階段。

(2) 細(xì)降階段 以粗降階段失奪獲后前一組電壓開始,起搏電壓每心搏降低0.1 V,直至出現(xiàn)失奪獲。規(guī)律:細(xì)降階段測試脈沖電壓每檔下降0.1 V,奪獲與不奪獲的規(guī)律同粗降階段,即奪獲電壓只起搏1 次,不奪獲電壓最多重復(fù)2 次。

該病例以“5+5”建模后,開始進(jìn)入粗降階段,從3.0 V 開始每心搏降低0.6 V,在1.2 V 時出現(xiàn)了一次失奪獲,重復(fù)一次1.2 V,仍為失奪獲,符合3 個起搏中有二次不奪獲,視為失奪獲,起搏器以前一次測試電壓(1.8 V)每搏降低0.1 V 遞減進(jìn)入細(xì)降階段;細(xì)降階段從1.8 V 降至1.6 V 時,失奪獲1 次,相同電壓(1.6 V)重復(fù)一次,如重復(fù)一次(1.6 V)為奪獲,那么重復(fù)第二次(1.6 V),重復(fù)第二次為不奪獲,符合3 個起搏中有二次不奪獲,視為失奪獲,以起搏器確認(rèn)失奪獲前的一個奪獲電壓(1.7 V)為閾值。

1.2.3 第三步:電壓調(diào)整 將閾值+安全余量(默認(rèn)0.5 V,可以程控)作為下一階段的工作電壓。該病例下一階段工作電壓為閾值(1.7 V)+安全余量(0.5 V)=2.2 V,本次閾值檢測完成。

2 討論

ACC 心電圖的特點主要有以下3 個。①AV 間期縮短:ACC 運作時,不管在哪個階段,心電圖均表現(xiàn)為PAV 間期縮短到50 ms,SAV 間期縮短至15 ms。②心房起搏頻率加快:ACC 第一階段自主心房率檢測結(jié)束后,起搏器心房起搏頻率會加快20%進(jìn)行心房閾值搜索。③心房失奪獲現(xiàn)象:ACC 運作過程中,隨著心房測試脈沖電壓逐漸下降,心房肌會出現(xiàn)失奪獲現(xiàn)象,屬于ACC 運作過程中正常現(xiàn)象,此時不要誤認(rèn)為是起搏器心房起搏不良。

VCC 心電圖的主要特點也有3 個。①AV 間期縮短:VCC 運作時,不管是建模階段還是閾值搜索階段,心電圖均表現(xiàn)為PAV 間期縮短到50 ms,SAV間期縮短至15 ms。②“5+5”心電現(xiàn)象:VCC 在啟動建模階段時,會先建立5 個奪獲模板,然后再建立5 個失奪獲模板,心電圖表現(xiàn)為5 個短AV 雙脈沖(AV 序列)、5 個三脈沖的現(xiàn)象(AVV 序列脈沖)。③心室失奪獲現(xiàn)象:VCC 運作過程中,隨著心室測試脈沖電壓逐漸下降,心室肌會出現(xiàn)失奪獲現(xiàn)象,屬于VCC 運作過程中正常現(xiàn)象,此時不要誤認(rèn)為是起搏器心室起搏不良。

起搏器心房及心室閾值自動檢測程序是目前起搏器常見的特殊功能,了解起搏器全自動閾值管理的功能設(shè)計原理、運作時的心電圖特點以及相關(guān)的參數(shù)設(shè)置,有助于提高相關(guān)起搏心電圖診斷的準(zhǔn)確率,盡量避免誤診或漏診[3]。采用24 h 動態(tài)心電圖進(jìn)行監(jiān)測,可顯著改善患者的生活質(zhì)量,提升心律失常檢出率,以及心電圖異常檢出率,加快患者康復(fù)速度,具有一定的臨床應(yīng)用價值[4]。對起搏器植入術(shù)后患者采用24 h 動態(tài)心電圖診斷效果顯著,值得推廣[5]。