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心臟起搏器起搏模式與計時間期

心臟起搏器自身具有復雜而完整的“計時器”功能,控制著心房、心室起搏脈沖發(fā)放時機,能夠使其保證正常的工作模式以及心臟正常跳動。計時周期通常以毫秒(ms)為計算單位,包括單腔起搏器的計時周期和雙腔起搏器計時周期。掌握計時周期對了解自身電活動及起搏心電圖、判斷起搏器工作狀況至關(guān)重要。以下簡單介紹下起搏模式與計時間期基本概念。

一、起搏器NBG代碼:1974年,美國心血管病學會和美國心臟病學會(ACC/AHA) 聯(lián)合專門委員會首次提出描述起搏器基本功能的三位字母代碼,此后北美起搏和電生理學會(NASPE)以及英國起搏和電生理學會(BPEG)負責定期更新代碼。此代碼被指定為起搏名稱的NBG代碼。


北美和英國起搏及心電生理學會代碼(新修訂)


二、單腔起搏計時間期

1)單腔起搏模式如下:


2)單腔起搏器計時間期

1.下限頻率間期:下限頻率間期(LRI)決定了起搏器發(fā)放脈沖的基礎(chǔ)頻率周長,是保證心臟起搏的最低頻率,通常為1000ms(60bpm)。VVI起搏器在心電圖上具體表現(xiàn)為:①連續(xù)的心室刺激脈沖之間的最長時限(如下圖);②感知自身信號至下一次起搏脈沖之間的最長時限。對于單腔起搏器而言,下限頻率間期以心房(AAI)或心室(VVI)脈沖發(fā)放為計時起點。

     2. 上限頻率間期:單腔上限頻率間期(URI)一般指傳感器驅(qū)動的起搏最短間期(最高頻率),存在于AAIR、VVIR 模式中。

3.心室不應期:起于自身心室QRS波或心室發(fā)放脈沖后一段不應期,避免感知QRS后電位、T波及室性早搏,分為絕對不應期(空白期)及相對不應期(又稱噪聲取樣期)。


由起搏的或感知的事件開始的間期,用來防止心臟事件引起的抑制。


心室不應期=心室空白期+心室相對不應期


噪音轉(zhuǎn)換功能:當連續(xù)的心室相對不應期感知干擾信號后,起搏器自動轉(zhuǎn)為抗干擾頻率,將引起以低限頻率驅(qū)動的頻率起搏。


心室空白期與相對不應期區(qū)別

4.滯后頻率: 起搏器在感知自身QRS波后可使起搏頻率降到設(shè)定的下限頻率以下,以鼓勵自身心肌激動,同時可節(jié)約電池電量。


5.總結(jié) 單腔起搏器計時間期:下限頻率間期、上限頻率間期、不應期、空白期、滯后、噪聲反轉(zhuǎn)。

三、雙腔起搏器計時間期

Ⅰ、常見雙腔起搏模式如下:

Ⅱ、雙腔起搏器計時期期包括心房及心室通道計時間期,具體分為如下幾方面:

1)心房通道

1.下限頻率間期:下限頻率間期(LRI)是指在沒有自身心房事件時起搏器起搏的最低頻率間期。


對于雙腔起搏器,心房或心室脈沖發(fā)放均可以作為下限頻率間期計時起點,具體分為A-A 時間間期及V-V 時間間期。



上圖:在以AA間期為基礎(chǔ)的起搏器中隨著AVI的改變,VA間期會相應的改變,以保證AA間期的穩(wěn)定;下圖:在以VV間期為基礎(chǔ)的起搏器中VA間期固定,因此隨著AVI的改變,AA間期會相應的改變。


現(xiàn)在起搏器多經(jīng)改良,即在心房通道設(shè)置低限頻率間期,同時以VA間期觸發(fā)心房脈沖而不是AA間期,AA間期固定不變。

2.上限頻率間期:上限頻率間期(URI)決定了起搏器發(fā)放脈沖的高限頻率周長,也就是起搏器脈沖發(fā)放的最短時間間期,通常由傳感器頻率驅(qū)動。正常人運動時,心率會隨著新陳代謝的需要而逐漸加快,起搏器在DDDR模式下,傳感器發(fā)揮作用,根據(jù)患者的運動狀況,給予頻率適應性起搏。


此外,心室起搏跟蹤自身心房P波的最大頻率也至關(guān)重要。分為以下三種情況:

①心室1:1跟蹤:自身心房頻率間期(AS)快于起搏器的下限頻率間期(LRI),而低于URI,同時起搏器AV間期短于自身PR,相當于VAT 1:1工作模式,保持房室生理性起搏順序。

②文氏反應:總心房不應期(TARP)決定了心室起搏發(fā)生文氏反應或2:1的最快頻率間期。當自身AS頻率間期(PP間期)超過LRI,而PP間期>TARP,則出現(xiàn)起搏器AV間期進行性延長,直至脫落1次心室起搏。起搏器文氏反應能夠使心室起搏頻率逐漸降低,防止心室起搏突然改變時引起患者不適感。

③2:1阻滯或3:1阻滯:當自身AS頻率間期(PP間期)超過LRI,而PP間期<>



上限頻率行為

3.心室后心房不應期(PVARP):由感知的或起搏的心室事件啟動,PVARP設(shè)定為了避免感知自身QRS、心室脈沖、房性早搏及逆?zhèn)鱌波(如下圖),避免PMT現(xiàn)象。室性早搏時起搏器將自動延長PVARP,避免室早逆?zhèn)鱌波而引起PMT。


4.心房不應期:起于自身心房P波或心房發(fā)放脈沖,其總心房不應期(TARP)包括AV間期(房室傳導時間)及PVARP(自身心房QRS波或心室發(fā)放脈沖后心房不應期)。

5.心室后心房空白期(PVAB):由心室起搏或者感知事件觸發(fā),避免心房電極感知心室脈沖或R波(自身或者奪獲波)。


6.逸搏間期(AEI):即VA間期,起于自身心室QRS波或心室發(fā)放脈沖至下一次心房發(fā)放脈沖,逸搏間期=下限頻率間期—房室間期。


2)心室通道

1.房室間期:類似于心臟房室傳導時間(PR間期),雙腔起搏器可人為設(shè)定房室傳導時間,稱為“AV間期”。AV間期包括以下4種形式:1)AP-VS:心房起搏-心室感知間期。2)AP-VP:心房起搏-心室起搏間期。3)AS-VS:心房感知-心室感知間期。4)AS-VP:心房感知-心室起搏間期。組成雙腔起搏的四種形式(如下圖):



AV間期類型:起搏AV間期(PAV):心房脈沖發(fā)放至下傳心室或心室起搏時間。感知AV間期(PAV):感知自身心房P波至心室起搏時間。


2.心室不應期:起于自身心室QRS波或心室發(fā)放脈沖后一段不應期,避免感知QRS后電位、T波及室性早搏。起于心房發(fā)放脈沖最開始的10-60ms為心室空白期,心室電極在心室空白期內(nèi)無感知功能,避免心房脈沖(或其他電磁信號干擾)被心室電極感知而抑制心室脈沖發(fā)放。

3.心房后心室空白期(PAVB):心房起搏后不應期的最開始部分--不能感知任何心電信號。由于不能遺漏心室事件(室早)所以在AV間期的最開始啟動28ms 間期。。PAVB設(shè)置過長或過短均有害。



4.心室安全起搏間期(VSP):非生理性AV間期,由AP觸發(fā),是在AV間期內(nèi)(心室空白期之后)的交叉感知窗口,心室感知自身激動(QRS波)或肌電、電磁干擾等,則在AP后110ms處發(fā)放心室脈沖,短于起搏器設(shè)定的AV間期。心室安全起搏設(shè)置是為了保證心室起搏以保證患者心率處于安全范圍內(nèi)。


5.總結(jié) 雙腔起搏器計時周期共11個基本間期

6.附雙腔起搏器計時周期圖示







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