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心電圖時經常會遇到現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,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 功能是根據心房超速起搏后自身P 波出現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 波就有機會出現并被起搏器感知,由此可間接判斷前次心房起搏發生了失奪獲[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后患者,起搏器設置模式DDD,基礎起搏頻率55 次/min,上限跟蹤頻率130 次/min。ACC 功能開啟,默認測試初始電壓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＜基礎起搏頻率(55 次/min),測試頻率在基礎起搏頻率基礎上提高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了自主P 波,提示當前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 個測試脈沖后發放1 個同步脈沖(稱為“5+1”現象),如果判斷為發生了失奪獲,則同步脈沖將提前發放,此時該電壓的測試脈沖發放次數可能會少于5 個(此處為3 個)。

(2) 細降階段 粗降階段一旦失奪獲,就會開始進入細降階段。起搏器將以粗降階段失奪獲的前組電壓進行細降。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)。

細降階段第六組出現了2 個自主P 波,提示當前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 細降階段結束,該患者的心房閾值電壓為1.4 V。

1.1.3 第三步:核實測試 如果在細降階段某一電壓值測試過程中出現了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行核實測試。第1 組核實脈沖電壓為閾值+0.3 V,預設起搏5 次;第2 組核實脈沖電壓為閾值-0.3 V,預設起搏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,脈沖發放規律同閾值搜索階段:奪獲時呈“5+1”規律,失奪獲時心動周期數會小于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了2 個自主P 波,提示當前1.1 V 的測試電壓低于閾值,判斷為發生了失奪獲,同步脈沖將提前發放。此時,該電壓的測試脈沖發放次數小于6 個,至此ACC 運作結束,測出閾值為1.4 V。

1.1.4 第四步:調整心房輸出電壓 核實測試通過后,起搏器將根據閾值搜索結果調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,一般默認為1.0 V。ACC 測試后默認最小輸出電壓為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。心電圖表現為5 個雙脈沖+5 個三脈沖現象,也是VCC 運作的第二個心電圖表現。

(1) 第一階段:建立奪獲模板(雙脈沖現象)起搏器以閾值測試開始電壓3.0 V(默認),先發放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成有效奪獲的模板。

(2) 第二階段:建立失奪獲模板(三脈沖現象)起搏器以程控的VCC 起始電壓發放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期而成為無效脈沖,該起搏脈沖和極化電位構成不奪獲模板。

1.2.2 第二步:閾值搜索

(1) 粗降階段 以VCC 初始電壓(默認3.0 V)開始,起搏電壓每心搏降低0.6 V,直至出現失奪獲。規律: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,則用相同電壓重復一次,如果重復一次為仍不奪獲,以前一次測試電壓每搏降0.1 V 遞減進入細降階段;如果重復一次為奪獲,那么重復第二次,如果重復第二次為奪獲,則繼續以每心搏降0.6 V 的規律檢測;如果重復第二次仍為失奪獲,符合3 個起搏中有2 次不奪獲,確認起搏器失奪獲,則以前一次測試電壓每搏降0.1 V 遞減進入細降階段;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 遞減進入細降階段。

(2) 細降階段 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,直至出現失奪獲。規律:細降階段測試脈沖電壓每檔下降0.1 V,奪獲與不奪獲的規律同粗降階段,即奪獲電壓只起搏1 次,不奪獲電壓最多重復2 次。

該病例以“5+5”建模后,開始進入粗降階段,從3.0 V 開始每心搏降低0.6 V,在1.2 V 時出現了一次失奪獲,重復一次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 遞減進入細降階段;細降階段從1.8 V 降至1.6 V 時,失奪獲1 次,相同電壓(1.6 V)重復一次,如重復一次(1.6 V)為奪獲,那么重復第二次(1.6 V),重復第二次為不奪獲,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:電壓調整 將閾值+安全余量(默認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束后,起搏器心房起搏頻率會加快20%進行心房閾值搜索。③心房失奪獲現象:ACC 運作過程中,隨著心房測試脈沖電壓逐漸下降,心房肌會出現失奪獲現象,屬于ACC 運作過程中正?，F象,此時不要誤認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,心電圖均表現為PAV 間期縮短到50 ms,SAV間期縮短至15 ms。②“5+5”心電現象: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,心電圖表現為5 個短AV 雙脈沖(AV 序列)、5 個三脈沖的現象(AVV 序列脈沖)。③心室失奪獲現象:VCC 運作過程中,隨著心室測試脈沖電壓逐漸下降,心室肌會出現失奪獲現象,屬于VCC 運作過程中正?，F象,此時不要誤認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計原理、運作時的心電圖特點以及相關的參數設置,有助于提高相關起搏心電圖診斷的準確率,盡量避免誤診或漏診[3]。采用24 h 動態心電圖進行監測,可顯著改善患者的生活質量,提升心律失常檢出率,以及心電圖異常檢出率,加快患者康復速度,具有一定的臨床應用價值[4]。對起搏器植入術后患者采用24 h 動態心電圖診斷效果顯著,值得推廣[5]。