提示:
通常,在普通ECG圖上看不到單純植入起搏器的活動(dòng),因?yàn)榉浅?斓拿}沖都被過(guò)濾掉了。不過(guò),掌握了起搏療法的人員可以通過(guò)查看ECG曲線,確定起搏器的存在,并評(píng)估其與心臟的相互作用。
植入起搏器的起搏偽像信號(hào)可以從2 mV ~700 mV , 持續(xù)時(shí)間為0.1 ms~2ms,上升時(shí)間在15μs~100μs之間。由于電氣噪聲可能數(shù)倍于起搏偽像信號(hào)的幅度,因此難以檢測(cè)。
大多數(shù)植入式心臟裝置采用了H場(chǎng)遙測(cè)法,它是一個(gè)重要的噪聲源。
ADAS1000 ECG模擬前端中嵌入了一個(gè)算法,它可以幫助識(shí)別出起搏偽像,并顯示在條形ECG圖紙上。
如果一個(gè)植入了起搏器的心臟病人去做心電圖, 醫(yī)生必須能夠檢測(cè)到起搏器的存在及其作用( 見(jiàn)本文在線版的附文“ 心臟的電氣子系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)”,地址為: www.edn.com/4404758 ) .通常, 在普通ECG 圖上看不到單純植入起搏器的活動(dòng), 因?yàn)橛械偷娘@示分辨帶寬( 監(jiān)視器/ 診斷帶寬分別為40 Hz / 150 Hz ) , 濾掉了非??斓拿}沖( 典型寬度為數(shù)百微秒) .但可以通過(guò)ECG波形的形態(tài)變化,推測(cè)出起搏器的信號(hào)。心電圖是ECG導(dǎo)聯(lián)在皮膚表面所記錄的心臟自身電活動(dòng)。
檢測(cè)與識(shí)別起搏偽像信號(hào)非常重要,因?yàn)樗鼈冎甘局鸩鞯拇嬖?,并能幫助評(píng)估它與心臟的相互作用。但這種人工信號(hào)幅度小、帶寬窄,波形在不斷變化,因此難于檢測(cè),尤其是當(dāng)存在著可能數(shù)倍于其波幅的電噪聲情況下。同時(shí),起搏療法已經(jīng)非常先進(jìn),有了多種起搏方式,從單室起搏到三室起搏。起搏器會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)聯(lián)完整性脈沖、每分鐘換氣(MV )脈沖、遙測(cè)信號(hào),以及其它信號(hào),這些都可能被誤認(rèn)為是起搏偽像,從而使檢測(cè)更為復(fù)雜化。
采用實(shí)時(shí)起搏器遙測(cè)方法,可以在一個(gè)現(xiàn)已不太重要的ECG紙帶里顯示起搏偽像。有起搏治療經(jīng)驗(yàn)的人觀看這個(gè)紙帶,有時(shí)就可以推測(cè)出病人所采用起搏治療的類型,并確定該起搏器是否正常工作。
另外, 所有相關(guān)的醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)都要求顯示起搏偽像, 不過(guò)對(duì)捕獲起搏信號(hào)的高度與寬度有不同的特殊要求。適用的標(biāo)準(zhǔn)包括: 美國(guó)醫(yī)療儀器促進(jìn)協(xié)會(huì)(Associationfor the Advancement of MedicalInstrumentation ,AAMI ) 規(guī)范EC11:1991/(R) 2001/(R) 2007 和EC13:2002/(R)2007,以及國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)范IEC60601-1ed .3.0b:2005、IEC 60601-2-25 ed.1.0b、IEC 60601-2-27 ed. 2.0:2005和IEC 60601-2-51 ed. 1.0:2005.
起搏器工作原理
植入式起搏器(圖1)通常既輕又小。它們包含了必要的電路,通過(guò)植入導(dǎo)聯(lián)來(lái)監(jiān)控心臟的電活動(dòng),按照需要刺激心肌,確保規(guī)則的心跳。起搏器必須是低功耗設(shè)備,通常采用壽命10年的小電池。2010年,美國(guó)工程師協(xié)會(huì)曾估計(jì)每年有超過(guò)40萬(wàn)部起搏器被植入病人體內(nèi)(參考文獻(xiàn)1)。
采用單極起搏方式時(shí),起搏導(dǎo)聯(lián)包括在單根起搏導(dǎo)聯(lián)尖端的電極,以及包裹起搏器自身的金屬外殼。在皮膚表面,這種方式產(chǎn)生的起搏偽像幅度為數(shù)百毫伏,寬度達(dá)2ms.但單極起搏已不常用。
今天,大部分起搏偽像主要來(lái)自于雙極起搏,它是以起搏導(dǎo)聯(lián)尖端的電極激勵(lì)心肌。返回電極是一個(gè)非??拷舛穗姌O的環(huán)形電極。這種類型導(dǎo)聯(lián)所產(chǎn)生的起搏偽像要遠(yuǎn)小于單極起搏;皮膚表面的脈沖可以小至數(shù)百微伏,寬度25μs,平均信號(hào)值為高度1mV和寬度500μs.如果檢測(cè)方向未能與起搏導(dǎo)聯(lián)方向?qū)R,則起搏偽像的幅度還可能小得多。
很多起搏器的脈沖寬度最小可以設(shè)定到2 5μs,但短脈寬設(shè)置一般只用于在電生理實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試起搏器的閾值。將下限定到100μs,可解決將MV和導(dǎo)聯(lián)完整性(LV導(dǎo)聯(lián))脈沖誤檢測(cè)為有效起搏信號(hào)的問(wèn)題。這些亞閾值脈沖一般設(shè)定在10μs~50μs之間。
對(duì)于特定心臟內(nèi)室的起搏,有著不同類型的起搏器。單室起搏可做右心房或右心室的起搏。這類起搏器可以是單極的,也可以是雙極的。雙室起搏則可同時(shí)為右心房與右心室提供起搏治療。雙心室起搏可同時(shí)為右心室和左心室提供起搏治療;另外,起搏一般是對(duì)右心房。
雙室起搏模式可能難于正常顯示,主要有兩個(gè)原因。首先,雙室起搏可能同時(shí)發(fā)生,因此在皮膚上表現(xiàn)為單一脈沖。其次, 左心室導(dǎo)聯(lián)的位置通常與右心室導(dǎo)聯(lián)不在相同的向量上,事實(shí)上兩者會(huì)相互垂直。一般來(lái)說(shuō),右心房在aVF導(dǎo)聯(lián)(肢體導(dǎo)聯(lián)之一)上有最好的顯示,而右心室則在 II導(dǎo)聯(lián)上有最佳顯示。大多數(shù)ECG系統(tǒng)都未采用三導(dǎo)聯(lián)同時(shí)檢測(cè)電路或算法,于是左心室成為最難拾取的導(dǎo)聯(lián)。因此,有時(shí)最好去檢測(cè)V導(dǎo)聯(lián)中的一根。