第七章 人工心脏起搏器治疗课件

人工心脏起搏器治疗

第七章人工心脏起搏器治疗一、什么是心脏起搏器特点：植入人体的替代窦房结功能第七章人工心脏起搏器治疗定义：人工心脏起搏器是一种植入人体内的电子治疗仪器，能发放由电池提供能量的电脉冲，通过导线电极的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于心律失常或心脏病所致的心功能障碍的一种医用电子仪器第七章人工心脏起搏器治疗作用：替代窦房结发放一定频率的电脉冲，甚至替代一部分传导纤维将电脉冲按一定顺序传递到心脏的相应部位，刺激心肌收缩，使心肌产生搏动，从而维持正常的血液循环其对于心肌的兴奋性和收缩功能丧失所致的心脏停搏则不起作用。第七章人工心脏起搏器治疗治疗一些严重的心律失常。心律失常是由多种病因引起的心肌电生理特性改变的一种疾病，而某些严重的心律失常如高度或完全性房室传导阻滞、重度病态窦房结综合征等，药物疗效差。但安装使用起搏器后能收到显著效果，可大大降低死亡率。第七章人工心脏起搏器治疗自1976年开始，全世界每年新装起搏器的患者约在20万以上，目前依靠起搏器维持生命的人已超过500万人，第七章人工心脏起搏器治疗起搏和除颤的异同点（重点）相同点：都是利用外源性的电流来治疗心律失常，两者均为近代治疗心律失常的方法。不同点：1、起搏是用一定形式的脉冲电流刺激心脏，使有起搏功能障碍或房室传导功能障碍等疾病的心脏按一定频率应激收缩。2、除颤（电击复律）时作用于心脏的是一次瞬时高能脉冲，一般持续时间是4～10ms，电能在40～400瓦·秒（焦耳）内。第七章人工心脏起搏器治疗起搏器的分类按放置时间：临时起搏器：起搏电极放置时间一般在1~2周内，最长不超过1个月。脉冲发生器置于体外

永久起搏器：起搏电极长期置于心内膜下。脉冲发生器置于胸前左侧或右侧部位胸肌膜与皮下组织之间的囊袋内。（埋藏式，植入式）按起搏器的性能：固有频率起搏器按需型起搏器抗快速心律失常型起搏器第七章人工心脏起搏器治疗永久性的适应症（植入式）（1）高度或完全性房室传导阻滞伴有阿-斯综合征或晕厥发作者。无症状、心率＜50次／min或QRS波宽大畸形且心室停搏＞2s为相对适应证。（2）完全性或不完全性三束支和双束支阻滞伴有间歇或阵发性完全性房室传导阻滞，或心室率＜40次／min者；双束支阻滞伴有阿-斯综合征或晕厥发作者；交替出现的完全性左右束支阻滞，希氏束图证实H-V延长者。（3）二度Ⅱ型房室传导阻滞伴阿-斯综合征或晕厥发作者。持续二度Ⅱ型房室传导阻滞、心室率＜50次／min而无症状为相对适应证。（4）病态窦房结综合征有如下表现者：严重窦性心动过缓，心室率＜45次／min，严重影响器官供血，出现心衰、心绞痛、头晕、黑矇；心动过缓、窦性静止或窦房阻滞，R-R间期＞2s晕厥或阿-斯综合征发作；心动过缓-心动过速综合征伴有晕厥或阿-斯综合征发作。(5)用抗心动过速起搏器或自动复律除颤器、异位快速心律失常药物治疗无效者。(6)反复发作的颈动脉窦性昏厥和心室停跳者。

第七章人工心脏起搏器治疗起搏器植入方法：多首选切开习惯用手对侧的头静脉，其次依次为锁骨下静脉穿刺，颈外静脉切开和颈内静脉穿刺。通过静脉送入导线，调整阈值，阻抗至合适，固定-现多采用被动固定方式，在植入导线电极同侧胸大肌筋膜层做一囊袋，将已连接起搏导线的起搏器植入，用缝线固定起搏器。第七章人工心脏起搏器治疗临时心脏起搏器的适应症是一种非永久植入起搏电极的临时性或暂时性人工心脏起搏术，起搏电极放置时间一般不超过两周，脉冲发生器均植于体外，待达到诊断和治疗目的后，遂即撤出电极。适应证：药物中毒，电解质紊乱等引起的症状性心动过缓心脏手术后Ⅲ度-AVB急性心肌炎引起的Ⅱ度或Ⅲ度AVB急性心梗引起的Ⅱ度或Ⅲ度AVB及严重的窦缓性停搏药物治疗无效的由心动过缓诱发的尖端扭转性室速，持续性室速心脏介入手术、药物或电复律治疗疑有窦房结功能障碍的快速心律失常心动过缓或双束支阻滞患者，接受全麻及大手术时的保护性起搏诊断性心脏电生理检查第七章人工心脏起搏器治疗根据电极导线植入的部位分成：

⑴单腔起搏器：①VVI起搏器：电极导线的头部放置在右室心尖部的肌小梁处；②AAI起搏器：电极导线头部放置在右心耳的梳状肌内。

⑵双腔起搏器：两支电极导线常分别放在右心耳（心房）和右室心尖部（心室），进行房室顺序起搏。

⑶三腔起搏器：①双房（左房+右房）+右室的三腔起搏（治疗和预防阵发性房颤）；②右房+双室（右室+左室）的三腔起搏（治疗顽固性心衰）。

⑷四腔起搏器：双房+双室（治疗患者同时有心衰和阵发性房颤）

临床目前应用的起搏器99%以上都是单腔或双腔起搏器，

第七章人工心脏起搏器治疗起搏器功能特点及分代自1958年10月在瑞典斯德哥尔摩植入人类第一例永久性人工心脏起搏器，起搏器功能日趋完善。根据起搏器功能和特点，可将人工心脏起搏器分成4代第三代生理性起搏器在起搏与感知基本功能的基础上，又增加了很多生理性功能。例如频率适应性起搏功能，这一功能使起搏器的起搏功能更加接近人体正常窦房结。窦房结不仅是人体心脏的最高级频率的起搏点，而且还有良好的变时性。在机体代谢率不同时窦性心率则有相应变化，睡眠时窦率低，活动时窦率快，这种特点称为窦房结的变时性。具有频率适应性起搏功能的生理性起搏器也有这种变时性，其通过脉冲发生器内置的感知器可以感知和了解佩带者的活动状态，随之起搏频率自动调整和变化。分代名称时间基本功能第一代固律型1958年起搏第二代按需型1967年起搏、感知第三代生理性1978年起搏、感知、各种生理功能第四代自动化起搏器1994年起搏、感知、各种生理功能、自动化功能第七章人工心脏起搏器治疗起搏器的历史第一部导线经由静脉植入的人工心脏起搏器(1958年)起搏器的进步第七章人工心脏起搏器治疗起搏器的歷史第七章人工心脏起搏器治疗历史1819年A1dini应用直流电刺激断头尸体停跳的心脏，结果出现跳动1929年澳大利亚医生Lidwell和物理学家Booth合作设计出一种起搏装置，当电流通过针刺心室电极时将一死婴救活，这是人工心脏起搏史上临床应用的首次成功。美国胸外科医生Hyman研制成一种重达7.2公斤的心脏起搏装置，能使停跳的心脏复跳，并把这种装置称之谓人工心脏起搏器。1932年第七章人工心脏起搏器治疗历史1952年美国哈佛大学医学院医生Zoll首先采用体外经皮式起搏器成功地抢救了2例完全性房室传导阻滞并阿—斯综合征的濒死患者，从而引起了医学界与工程技术界的重视。l958年10月l5日在瑞典斯德哥尔摩，由Senning安装了世界上第一只埋藏式心脏起搏器，设计者是Elmgvist，它仅是由2只晶体管构成的固定频率刺激器。1959年Greatbatch和Chardack也相继将起搏器系统(VOO)全部埋入人体内并取得成功，此系统致力于恢复心室节律，以治疗病理及手术所致三度房室传导阻滞。第七章人工心脏起搏器治疗历史1962年Nathan和Centher报道埋藏式VAT起搏器应用于临床，这是最初型的生理起搏器。1965年，Lemberg、Castellanos和Berkovit5将VAT的感知功能应用于心室起搏，为心室抑制型按需起搏器(VVI)的开始。70年代程序控制器问世。1972年11月世界上第一个用锂碘电池的起搏器植入人体获得成功。l979年Sutton和Citron报道了VDD起搏器(心房同步心室按需起搏器)的埋藏起搏疗法。80年代双腔起搏器及抗心动过速起搏器研制成功，这种房室顺序收缩双腔触发抑制型起搏器(DDD)是当代最先进的起搏器，它不仅能无创性程控调节，而且实现了房室均可被感知和双腔起搏。90年代以后，性能更高的频率自适应起搏器、双心室/双心房同步三腔起搏器，以及具有除颤功能的起搏器。

第七章人工心脏起搏器治疗第二节基本构造和工作原理第七章人工心脏起搏器治疗原理和构成原理：人工心脏起搏器是一个以电池为动力的、体积小而能植入体内、可产生连续稳定的电脉冲的装置。人工心脏起搏发出的一定形式的微弱脉冲电流，能刺激心脏的起搏功能或诱导功能有障碍但尚有兴奋、收缩及心肌纤维间传动功能的心脏起搏，即以代替正常的起搏点刺激心肌，使之有效地收缩。组成：人工心脏起搏系统由脉冲发生器、电极导线和程控器三部分组成

第七章人工心脏起搏器治疗现代起搏器不仅是一个单纯发出电脉冲的装置，起搏器首先要检测心脏本身的电活动，包括心房的P波和心室的R波，控制单元根据检测到的信号控制工作单元--脉冲输出单元，在需要的时候发出电脉冲。起搏脉冲发生器的电子电路由控制单元、感知单元和脉冲输出单元组成第七章人工心脏起搏器治疗脉冲发生器脉冲发生器中有电池，有负责各种功能的电路等。尽管体积很小，但其内部含有几万个元件，组成多种高集成电路，分别负责起搏器的各项功能。脉冲发生器埋植在胸大肌上方的皮下组织中。电极导线：电极导线的顶部及体部有起搏和感知的金属电极，负责起搏器的起搏和感知功能。电极导线经周围静脉植入，放置在相应的心腔，紧贴心内膜，其尾部与脉冲发生器的连接孔相连。第七章人工心脏起搏器治疗脉冲发生器（起搏器）：①外壳多由钛铸成②电路③电池-现主要使用锂-碘电池。电极导线：①电极头-阴极主要材料为铂铱合金和Elgilog(钴、铁、铬、钼等金属合金)，而阳极主要材料为铂铱合金和钛，导线：由导体和绝缘体构成第七章人工心脏起搏器治疗程控器的作用是在体外通过射频与体内的脉冲发生器进行数据交换，包括向脉冲发生器发送或修改控制参数和从脉冲发生器接受运行状态信号和检测的生理信号。第七章人工心脏起搏器治疗一、脉冲发生器电路现代起搏器不仅是一个单纯发出电脉冲的装置，起搏器首先要检测心脏本身的电活动，包括心房的P波和心室的R波，控制单元根据检测到的信号控制工作单元--脉冲输出单元，在需要的时候发出电脉冲。第七章人工心脏起搏器治疗

起搏脉冲发生器的电子电路由控制单元、感知单元和脉冲输出单元组成第七章人工心脏起搏器治疗感知单元第七章人工心脏起搏器治疗检测放大器单极方式采用单端放大器，电极直接与心肌接触，起搏器的外壳作为电路的接地。双极方式采用的是差分放大器，由点状电极和环状电极采集差分信号作为放大器的输入，外壳同样是接地的。比较：单极方式的两个电极的距离较远（5-10cm)，容易受到骨骼肌肌电的干扰，而双极方式的两个电极距离为2cm，采用差模输入，可能有助于消除干扰。很多新型起搏器能够通过程控器选择使用单极还是双极方式。

第七章人工心脏起搏器治疗依据信号波形的宽度和幅度可有助于进行判别R波或T波

，曲线上部的信号才是符合条件的。通常R波的频率为10-30Hz；T波比较平缓，小于5Hz；而肌电在10-200Hz之间。

第七章人工心脏起搏器治疗感知单元通过设计带通滤波器和调整检测灵敏度来确保检测到有用信号，从信号的幅度考虑，通过选择合适的检测灵敏度（即放大器的增益）和窗口比较器的阈值（参考电压），使得在阈值范围内的信号才被检测。第七章人工心脏起搏器治疗控制单元控制单元的作用是根据控制模式决定何时发送起搏脉冲，或者是否需要改变控制模式，以及是否需要保存数据。控制单元的核心是定时器，早期起搏器的控制单元只是一个简单的RC定时器，现在一般采用品体振荡器产生的时钟脉冲。通过时钟脉冲产生的精确定时，控制单元决定何时触发起搏脉冲，决定消隐和不应期的间期，确定房室（AV）时延和是否复位计时器。第七章人工心脏起搏器治疗起搏器的控制模式可分成3种基本类型：非同步、同步和频率适应（rate-adaptive）。非同步起搏即是固定频率起搏，又称为按时起搏，这种模式不需要顾及心脏的状态或个体的生理需要，实质上是一个具有固定频率的间歇振荡器或多谐波振荡器电路简单。同步起搏又称为按需起搏，需要检测心脏的电活动，即检测P波或R波，然后再作出某种响应：同步刺激或同步抑制。它与自搏基本同步，可避免与自主心律发生竞争，避开容易引起心室纤颤的易损区。

第七章人工心脏起搏器治疗同步起搏器P波同步(感知心房搏动)R波同步(感知心室搏动)。感知自身心搏的电信号后，起搏器的响应方式有两种类型:触发型和抑制型。第七章人工心脏起搏器治疗同步型心脏起搏器根据其同步方式不同，又可分为R波触发心室同步型R波抑制心室同步型P波延迟心房同步型等其中R波抑制心室同步型使用较为广泛。第七章人工心脏起搏器治疗同步触发型触发型是指起搏器感知自身心博的电信号后，立即发放一个刺激脉冲，但此脉冲恰好与自身的搏动同时发生，即心脏处于绝对不应期，所以不能应激，使这一脉冲成为无效刺激。在这次脉冲的规定时间内，如无自身心搏发生，则起搏器发放脉冲，刺激心脏起搏，故此型又称为触发型。第七章人工心脏起搏器治疗同步抑制型抑制型是指当有自身心搏出现时，起搏器对其感知并取消下一个预定脉冲的发放，而且，从自身心搏开始，重新安排起搏脉冲的发放周期。在自身心搏之后的规定时间内，如无自身心搏发生，则起搏器发放脉冲。也就是说，当病人自身心率超过起搏器频率时，起搏器即被抑制，不发放脉冲。当自身心率低至一定数值时，起搏器方才发放脉冲、使心脏起搏。此型又称为按需型。这样既可避免发生竞争心律，又可节省起搏器的能源第七章人工心脏起搏器治疗频率适应起搏除需要检测心脏电活动以外，还需要检测血压、血氧、体温、代谢水平等指标，在综合考虑人体生理实际需要的基础上自动确定起搏脉冲的发送频率，是一种更接近理想的控制模式。在这些基本模式的基础上，根据检测部位、刺激部位等的不同，可以发展出很多种实用的起搏器类型和模式。第七章人工心脏起搏器治疗输出单元产生向心肌发出电压脉冲的电路。适当强度的电脉冲可以刺激心肌产生可发布的动作电位，并最终心肌收缩和心脏搏动。能产生这样的电位波形的最小电能量称为刺激阈。电能量的大小取决于脉冲幅度和脉冲持续时间输出单元通过对电容充电储存电能，当控制电路决定发放脉冲时电容放电。现代起搏器使用2.8V电池，通过对电容并联充电，串联放电可以使输出脉冲的电压幅度高于电池电位。第七章人工心脏起搏器治疗二、起搏电极导线功能：将电脉冲传导心脏，刺激心脏收缩，同时也将心脏激动的电信号传送给起搏器，进行分析处理按照接触心肌的方