心血管内科介入诊疗手术系列讲座之关于心脏起搏器

心血管内科介入诊疗手术系列讲座之关于心脏起搏器 心血管内科介入诊疗手术系列讲座之 关于心脏起搏器 人们通常所说的起搏器，其实是指整个起搏系统。起搏系统由起搏器、起搏电极导线及程控仪组成。其中起搏器和起搏电极导线植入人体，起搏器由安装在金属盒中的电路和电池组成。起搏器在需要的时候向心脏发出微小的电脉冲起搏电极导线由绝缘导线组成，负责向心脏传送微小电脉冲，刺激心脏跳动。程控仪通常放在医院或诊所里。护士和医生可以通过程控仪这一特殊计算机观察起搏器的工作状态，并在需要的时候调整起搏器的设置。起搏系统的这三个部分协同工作，以帮助改善心动过缓的症状。起搏系统能使心脏加快跳动，以满足身体对氧的需求。通过提高心率，心动过缓的症状通常都能得到缓解或消除，这意味着病人可以增强活力，减少气急的症状。一般地说，起搏治疗是针对心动过缓的一种治疗法，并不能根除心动过缓的病因。因此，起搏系统并不能防止其它的心脏疾病(如冠状动脉疾病等)或心衰等的发生。迄今为止，心脏起搏器是治疗心动过缓的唯一手段。这一伟大的技术已使逾2百万人在过去的50年中受益。正是有了起搏器，患有心动过缓的病人可以期盼象正常人一样地生活。今天，起搏治疗疾病已不仅仅局限于以及传导阻滞、慢快综合征等严重心动过缓，同时还可起搏治疗充血性心力衰竭、肥厚梗阻型心肌病、先天性长QT间期综合征及神经源性晕厥等。 起搏器组成 第一部分:起搏器 起搏器是整个起搏系统的“动力”部分，它的电子部分可以决定何时发送微小 的电能，即起搏脉冲。 起搏器由钛金属外壳及内部的电路和电池组成。 电池 起搏电池提供起搏所需的能量(即微小电脉冲)。这种微小的、密封的锂-碘电池通常能工作数年，目前单腔、双腔及三腔起搏器电池，分别能用至少8年、6年和4年。当电池耗尽时，整个起搏器需要被更换。 电路 起搏器的电路就象一台微型计算机。电路将电池能量转换为病人感觉不到的微小电脉冲， 电路控制电能释放的时间和数量。 连接口 该部分位于起搏器金属外壳的上端，为透明塑料件。连接口是起搏电极导线与起搏器连接的地方。 第二部分:起搏电极导线 起搏电极导线是连接至起搏器的一段绝缘导线。为适应人体运动的弯曲和扭动，以及心脏本身的活动，起搏电极导线非常柔软灵活。 起搏电极导线主要有两项功能: 1、传输由起搏器发送至心脏的微小电脉冲。 2、将心脏的电活动传回心脏起搏器。 起搏电极导线由四个部分组成: 1、连接针脚:指电极导线插入起搏器连接口的部分;2、电极导线体:指将电能从起搏器传至心脏的一段绝缘金属线;3、固定结构:电极导线头附近将电极导线固定于心脏肌肉的结构; 4、电极导线头:至少有一个电极导线头位于电极导线的顶端。电极导线头将起搏器传来的电能传至心脏组织，同时将心脏电活动信息传回起搏器。 电极导线附着在心脏组织上时的药物治疗:无论采用心外电极导线或心内电极导线，电极导线在心脏组织的附着处会产生炎症反应。就象您的皮肤在割破时会红肿，并且会结痂一样，当电极导线放置入心脏时，会发生同样的反应。通过在电极导线尖端处施以药物，能减少这种炎症的发生。在电极导线尖端所涂的药物叫做类固醇的激素。其用量非常微小(少于1毫克)通常涂在电极导线尖端。当电极导线固定于心脏时，通过缓慢释放药物，可将电极导线端与心脏组织间的结痂可能性降至最低。通过减少结痂组织，起搏电极导线能更有效地工作。 根据治疗需求，可能需要植入一根或几根电极导线。 第三部分:程控仪 程控仪是用于监测和调整起搏器的一种特殊计算机。在病人住院或随访期间，医生或护士将磁性棒(或程控电极导线)放置于起搏器上方，这样使得程控 仪能够从您的起搏器接收信息。从起搏器收集的信息可显示您的起搏器和您的心脏是如何工作的。根据这些信息决定是否需要改变治疗方案。当需要改变治疗方案时，医生或护士能够将指令传送给起搏器——而无需任何手术。程控仪是可以帮助改善您心脏条件的起搏系统的一部分。而起搏系统由程控仪、起搏器以及一条或一条以上的起搏电极导线组成。 起搏器工作原理 起搏器怎样工作:起搏系统可以恢复人类最重要的节律——人体心脏节律。植入于人体内的起搏系统的两个部分， 起搏器和起搏电极导线协同工作，发挥两个作用:起搏和感知。医生或护士可以通过起搏系统的第三部分，即程控仪与起搏器进行交流。 起搏器通过起搏电极导线将微量电信号传至心脏，称为起搏。每一个微弱电信号称为起搏脉冲，该脉冲可以引发心脏跳动。当人体自身的心脏节律中断，不规则或太慢时，起搏器就开始起搏心 脏。 起搏器同时监测心脏的自然节律，当起搏器感知到心脏的自然跳动时，就不再发送起搏脉冲至心脏。 起搏器如何使心脏跳动:起搏器发出微量电信号，即起搏脉冲。 起搏脉冲通过电极导线中的绝缘导线传送至电极导线顶端的金属电极导线头。直接接触心脏的电极导线头将电脉冲传送至心脏，电脉冲刺激心脏组织开始跳动。 起搏器如何知道何时向心脏传送起搏脉冲:起搏脉冲以接近于人体心脏的自然节律定时发送。对有些起搏器，起搏定时是固定的。某些起搏器，是根据心脏自身的跳动来定时的，对于这类起搏器，关于心脏自身电活动的信息通过电极导线头传回起搏器(这称为感知)。 如果起搏器的电路判断心跳过慢，就传送起搏脉冲至心脏，刺激心脏跳动。如果起搏器的电路判断心脏自身已按正常的心率跳动，则不加干预。对于频率应答型起搏器，起搏器通过一种特殊的感知器感知人体及四肢的运动以及呼吸频率。 不同类型的起搏系统起搏器有各种不同的形状和尺寸，但其共同的特点是它们既轻又小，重量大约为(22-50 克) 根据病人的心脏条件，医生将决定哪个心脏腔室需要起搏，以及起搏类型。 起搏器类型 起搏类型:根据起搏心腔的不同，起搏器分为单腔起搏器、双腔起搏器、三腔起搏器等。根据治疗目的的不同，又分为抗心动过缓起搏器、抗心动过过速起搏器等。临床常用的起搏类型有:单腔起搏器(AAI、VVI)、双腔起搏器(VAT、 DDD)、三腔起搏器(CRT、CRTD等，双腔起搏器可以自动进行起搏类型的转换。如果人体不能根据活动情况自动地调整心跳频率，那么就需要安装频率应答起搏器，这种类型的起搏器能根据病人的运动水平调整起搏频率。 频率应答起搏可应用于单腔或双腔起搏。目前很多植入型起搏器，都是频率应答型的。 单腔起搏系统 单腔起搏系统使用一根电极导线，可放置在右心房或右心室 (大多数的单腔起搏系统将电极导线 放置在右心室)当电极导线放置在心房时: 一根电极导线附着在右心房，以促发心跳。这种方式适用于病窦综合症， 即心脏的自身天然起搏器 (窦房结或室房结)不能使心脏跳动，将起搏电极导线置入右心房，可以保证促发心脏跳动(电信号由此传入心室)。当电极导线放置在心室时:一根电极导线附着在右心室，以确保心室可以正常泵血。当房室传导阻滞发生时，通常采用这种心室起搏。房室传导阻滞是指从心房发出的电信号不能通过房室结，因此心室不能收缩泵血。附着在心室内的电极导线可以确保心室有规律地完全收缩。 双腔起搏系统 双腔起搏器通常需要两根电极导线，一根放置在右心房，另一根放置在右心室。双腔起搏器监测(感知)心房和心室的电活动，并判断是否需要起搏。当需要起搏时，起搏脉冲按照合适的时间顺序向心房和心室发送，以模拟心脏自然的搏动方式。通过帮助心脏的上下心腔按自然顺序跳动，双腔起搏器能够很好地模拟自然心脏跳动方式。 频率应答型起搏系统 一天中，人体心脏的跳动有时快，有时慢。当休息或睡觉时，心脏跳动较慢，当运动或情绪激动时，心脏跳动会加快，因为，在激动状态下人体需要更多的氧气，并且由血液将氧带至全身。当心脏不能根据需要调整心跳频率时，就需使用频率应答型起搏器。频率应答型起搏器模拟心脏的自然功能调节心脏跳动频率。 频率应答型起搏器通过一个或数个特 殊的感知器， 判断人体血流和氧气的需求变化，并据此调整心跳频率以适应人体对血流需求的变 化。 频率应答型起搏器怎样工作:频率应答起搏器使用一个或多个特殊感知器， 判断何时人体的需氧量增加。 一些感知器用于探测 人体的运动或呼吸频率。 当探测到有变化时，起搏器按照医生程控的模式，自动地调整起搏频率。频率应答型起搏器可能有一个或多个感知器，最常见的是“活动感知器”和“呼吸频率感知 器”。 频率应答起搏器带来的益处对于在需要时心跳频率不能增加的病人，频率应答起搏可带来如下益处: 根据病人的当前活动状态提供最为合适的心跳频率。 能使病人更有效地从事日常活动，可使病人进行一些更为剧烈的运动，使病人享受更为安乐的生活。 频率应答起搏器根据人体自身的需求调整起搏频率， 就像正常的心脏一样。 这种起搏频率的改变能使病人更好地适应日常生活。当病人在从事诸如行走，锻炼或园艺等日常活动时，起搏器自动调整起搏频率，以适应相应的运动水平。当病人减少活动量，如休息，睡眠时，起搏器允许起搏 频率相应地降低。 安装有频率应答型起搏器的病人通常感觉到生活得更为舒适， 并且能重拾过去的美好生活。 根据研究资料，这类病人因为能够参加以往不能从事的活动而感觉良好，并且能够享受到高质量的生活。 并非只在您从事剧烈活动时，才会从频率应答型起搏器获益。例如，简单的步行就可能使心跳达到第分钟 100 次以上。 频率应答起搏器可运用于双腔起搏系统，也可运用于单腔起搏系统。 心脏起搏器适应症 安装心脏起搏器可以治疗心脏病，但并非所有心脏病均需安装心脏起搏器进行治疗，必须有一定的适应证。在这些适应症中，有些需要终身依靠起搏器就要采用永久起搏，有的只需在抢救过程中短期使用，好转后即可撤除即临时性起搏。 心脏临时起搏适应证: 1、急性心肌炎、药物或电解质紊乱所致心动过缓、传导阻滞而反复阿-斯综合征发作者。 2、急性心肌梗死:?新发生的室内双支或三支传导阻滞，作预防性起搏;?急性前壁心肌梗死出现二度?型或三度房室传导阻滞;?急性下壁心肌梗死伴高度或完全性房室传导阻滞经药物治疗无效或伴有血流动力学改变者;?严重心动过缓，窦性停搏伴低血压、晕厥，药物治疗无效或伴有血流动力学改变者。 3、已用大量抑制心肌的抗心律失常药物又需电击除颤时:可预先安装临时起搏器，以预防电击后心脏静止。冠状动脉造影、心脏外科手术等均可安装临时起搏器以保证手术的安全。 心脏永久起搏适应症: 一、永久起搏器绝对适应症 1、病态窦房结综合征(SSS)伴下列一项:?与心动过缓有关的头晕、黑矇、心力衰竭和晕厥等;?慢过综合征而必须用药物控制心动过速者; 2、房室传导阻滞伴下列一项:?有症状的II度以上AVB，不论阻滞部位和类型;?无症状的II度以上AVB，但室率<40bpm，或证实心脏停搏>3s;?由高度AVB诱发的快速异位心律失常而需药物治疗者;?三分支传导阻滞; 3、其他:?颈动脉窦过敏:晕厥或停搏>3s;?肥厚梗阻性心肌病; 二、永久起搏器相对适应症 1、SSS心室率<40bpm，无症状或未证实与症状有关; 2、无症状的II度I型AVB、阻滞部位在希氏束或以下水平，或无症状的II度II型者; 3、无症状的III度AVB，心室率>40bpm。 三、永久起搏器非适应症 1、SSS患者证实其症状与心动过缓无关; 2、I度AVB; 3、无症状的II度I型AVB，阻滞部位在希氏束以上; 4、单纯分支阻滞或无症状的分支阻滞伴I度AVB。 起搏器适应症拓展 慢性心衰患者心脏再同步化治疗(CRT):三腔起搏器(起搏心房和左右心室)治疗治疗充血性心力衰竭:其理论基础是充血性心力衰竭的患者往往伴有传导系统病变，表现为室内传导阻滞等。由于左、右心室电激动不同步，导致二尖瓣反流、左心室射血分数降低、心功能不全，对具以下条件的患者可采用双心室三腔起搏治疗(I类适应症):缺血性和非缺血性心肌病;经过充分的药物治疗后，NYHA心功能分级仍在III级或不用卧床的IV级患者;窦性心律;左心室射血分数?35%;左室舒张末期内径?55 mm;心电图左束支传导阻滞，QRS波时限?120ms，伴有心脏运动不同步。但由于价格昂贵(约10万元)，国内推 广应用缓慢，图为我院2008年置入的第一例三腔起搏器。 植入性心律转复除颤器(ICD):ICD 是当前最有效的治疗严重室性快速心律失常(VT/VF)，防止猝死的方法，每年世界上约有万名患者植入 ICD。随着生物医学技术的飞速发展，体积小，重量轻，功能多和使用寿命长的 ICD 已自梦想成为现实，近年来具有DDD、双心室起搏功能的ICD已成功地用于临床，不仅提高了ICD 对室性和室上性心动过速的识别准确率，而且也延长了充血性心力衰竭患者的寿命。 安装起搏器的手术 手术过程:起搏器植入手术通常只需局部麻醉，在胸部或腹部切开一个切口，以放入起搏器;电极导线插入静脉，并被导引至心脏;电极导线连接至起搏器;测试起搏器和电极导线程控起搏器。 ;关闭切口; 手术前准备:手术前，医生会和患者讨论在何位置放置起搏器(通常可放置在胸部左侧或右侧，也可以放置在腹部)。 医生会给患者一些特别的指导，通常包括: 手术前一天的晚上午夜后不要吃任何食物或饮料;对患者的用药情况提出建议，患者可能需要根据情况改变用药方案。 手术后:患者可能会被转移到心电监护病房，医务人员会监测患者的心脏以确保起搏器工作正常。出院前，患者会收到一个临时起搏器识别卡，上面记录有关于起搏器的重要信息，以及医生的联络电话，该卡可证明患者是起搏器植入者。 患者置入起搏器3个月后，医生和工程师会对您进行起搏器参数的程控设置，以后每年会对起搏器程控一次。在电池耗竭约半年前，患者需每月进行一次随诊复查，以便及时更换起搏器。 起搏器术后注意事项 安装了心脏起搏器原发病还需不需要治疗,无论什么原因引起的严重心动过缓导致阿-斯综合征发作者，只要安装上适当频率的心脏起搏器，症状立即就可好转，阿-斯综合征立即停止发作，可起到立竿见影的治疗效果。由于心率得到改善，心排血量增加，大脏器的供血得到了保证，因而对引起该病发作的原发病也有一定的辅助治疗作用，但是针对原发病而言，单用起搏器治疗是远远不够的。如可以引起以上症状的冠心病、心肌梗死、病毒感染以及某些药物导致传导出了问题，治疗原发病就显得必不可少了。因为:? 有些病经过治疗好转后，传导亦即跟着好转。如药物中毒引起的三度房室传导阻滞，经对中毒积极治疗好转，三度房室传导阻滞也可随之跟着消失，此时即可将起搏器撤除，若不治疗原发病，尽管装上起搏器，其预后也是不好的。?有些原发病经过治疗虽然不能完全逆转，但威胁病人生命的毕竟还是原发病，因而必须对原发病进行治疗。如下壁心肌梗死伴发三度房室传导阻滞，尽管心肌梗死很难治如常人，但若不积极进行治疗，三度房室传导阻滞是很难消失的。虽然起搏器可使心率得到保障，但对原发病无直接治疗作用。因而尽管安装了心脏起搏器，对原发病必须进行治疗方为恰当。 安装心脏起搏器后应注意些什么,安装上一个质量可靠的心脏起搏器后， 病人立即转危为安，心跳可按起搏器设置的脉冲频率不差分毫的进行跳动，生活即可和正常人一般。但尽管如此，仍不能放松警惕。 1、因起搏器是一个高精密度的仪器，受很多因素影响，如在高压线下、强的电磁场内、发动机上都会对起搏器发生大的影响，使其频率发放不正常而影响起搏功能， 因此不要在以上场合下工作或生活。 2、起搏器不能与硬物碰撞，否则会损坏起搏器而失去正常功能，造成险情出现。 3、起搏器的电池都有一定的寿命，当电池将要耗尽时，要立即更换起搏器，否则会因起搏器失去功能而出现危险。 4、安装起搏器后前三天要卧床，7 天内不要剧烈活动，以防导管电极未被包埋牢固而发生脱位，需要再次手术。 5、术后及术中要注意避免切口污染，术后最好应用抗生素3,5 日以预防感染。 6、术后应定期来院复查心电图，观察起搏器的工作情况。 植入心脏起搏器与抗心律失常设备患者的生活问题 1、日常生活与运动:植入起搏器的初期，病人会不时地感觉到起搏器的存在，有些病人可能会有一定的异物感，经过一段时间会慢慢适应。在身体完全康复后，绝大多数患者可以过上正常的生活，甚至恢复以前的工作。然而，在植入起搏器后的早期，患者仍然不宜做过量的体力活动。埋植脉冲发生器一侧的上肢，早期运动幅度不宜过大，以免导致电极脱位。患者可以洗澡、淋浴、甚至游泳，可以旅游，乘坐汽车、火车、飞机或轮船等。机场安全检查仪器对起搏器没有影响，但起搏器能触动金属探测报警器，患者应事先向安检人员出示起搏器ID卡。当埋藏起搏器的部位受到低频(100Hz 左右)震动时，可能导致起搏器的感知功能异常。能引起低 频震动的设备包括电钻、冲击钻、按摩器、各种机床。颠簸的交通工具等。 2、家用电器与电磁场:多数家用电器是安全的。电吹风、电动剃须刀、电烤箱、电熨斗、电风扇、电视机、电冰箱、电 脑、吸尘器、洗衣机等只要没有漏电，一般不会影响起搏器，可以放心使用。新式微波炉只要操 作正常，一般也不会影响起搏器。 尽管现代起搏器已经具有抗手机干扰功能，起搏器患者仍应尽量避免手机靠近起搏器，打手机时最好使用对侧手，并使手机与起搏器的距离保持在15 厘米以上。植入起搏器的患者，应远离电台发射站、电视发射台、转播车、发射机、雷达、马达、内燃机、 高压电场、变压器、发电厂的发电车间、电弧焊接、医院的磁共振仪等强磁场和强电场。部分功率大的电梯(如斜坡式电梯)所产生的电磁辐射也能干扰起搏器内的电子系统，患者应引以注意。 3、医用诊疗设备: ?(X 线:一般诊断用的 X 线对起搏器不会产生影响。近年来使用的 CT 机上的 X 线管电流约为 100,600mA，对起搏器也没有影响。但是，治疗用的高能量 X 线能产生强大的电磁辐射而损坏起搏电路。直线加速器和电子回旋加 速器所产生的高能射线穿透性极强，能对起搏器产生较大程 度的损坏。 ?(γ 射线:钴 60 可用于治疗深部肿瘤，能辐射出 1.17,1.33MeV 的 γ 射线，这些射线通过特 殊装置被引导到肿瘤部位，最大辐射剂量照射到肿瘤部位，而其他部位受照射较少，因而，只要照射部位不在起搏器附近，一般不会对起搏器造成损害。 ?(磁共振成像(MRI):由于磁共振扫描机发放强大的恒定磁场，逸散磁场也较大，同时还有功率较大的射频脉冲和梯度磁场等，能影响起搏器的工作状态，一般认为 MRI 检查为相对禁忌。 (物理疗法:短波透热理疗(27MHz)能产生强电磁场，应绝对禁止。微波? 透热(2450Hz)穿透深度为 30mm，只要起搏器距离治疗仪 30mm 以外就不会受其影响。 使用超声透热(1,3MHz)时，探头应远离起搏器，千万不要对着起搏器。由于超声波会干扰生物信号传感器的功能，使用频率 应答起搏器的患者应禁止采用超声透热。 ?(射频导管消融治疗:射频为高频交流电，导管消融所用的射频仪一般采用 750kHz 左右的频率，并且采用单极输出方式。对安装起搏器的患者行射频消融时，应严密进行监护，射频电极远 端距离起搏电极不宜过近，必要时应放置临行起搏备用。 ?(电凝:单极电凝能的电流向全身扩散，能对起搏器的功能产生严重影响甚至损坏起搏器，应避免使用。双极电凝电流范围较小，只要远离起搏器 15cm 以上，一般不会影响起搏器功能。使用双极电凝时，首先应了解病人对起搏器的依赖程度，必要时应将起搏器程控为 VOO 方式，并备好临时起搏器和除颤器。同时应尽可能缩短使用电刀时间，尽可能使用低能量切割。 ?(碎石治疗:一般而言，碎石机对起搏器病人是安全的。带有压电晶体感知装置的起搏器容易受其损害，应将该活动方式关闭。碎石前应将 DDD 起搏器程控为 VVI 方式，将频率应答起搏器程控为非频率应答方式，以免引起起搏频率的改变。术中严密心电监护，备用临时起搏器，术后详细检查起搏器功能。