醫(yī)學(xué)課件心臟起搏器3

第七章：心臟起搏器與除顫器心臟起搏器（pacemaker）1、人工起搏：用一定形式的脈沖電流刺激心臟，使有起搏功能障礙或房室傳導(dǎo)功能障礙等疾病的心臟按一定頻率應(yīng)激收縮。2、心臟起搏器：能人工產(chǎn)生起搏興奮脈沖波并把它釋放給心臟的裝置。

除顫器(defibrillator)方法。用較強(qiáng)的脈沖電流通過心臟來消除心律失常，使之恢復(fù)竇性心律的方法，稱為電擊除顫或電復(fù)律術(shù)。設(shè)備。用于心臟電擊除顫的設(shè)備稱為除顫器，它能完成電擊復(fù)律，即除顫。特點(diǎn)。在短時(shí)間內(nèi)以足夠大的電流同時(shí)刺激全部心肌，使所有纖顫心肌同時(shí)發(fā)生除極化，而進(jìn)入同步。第二節(jié)：心臟起搏器心臟起搏器是個(gè)火柴盒大小，重量在25～50克之間、外殼由金屬鈦鑄造而成的精密儀器。手術(shù)時(shí)，醫(yī)生在病人的上胸部，切一4～6公分的手術(shù)刀口，分離脂肪組織之后，將起搏器埋在脂肪組織和深筋膜之間。起搏器連接一根或兩根金屬導(dǎo)線，醫(yī)生提前選定一條靜脈血管（頭靜脈、鎖骨下靜脈、頸外靜脈或頸內(nèi)靜脈，任選一條即可）。將金屬導(dǎo)線送入病人心臟。起搏器將按一定形式的人工脈沖電流刺激心臟，使心臟產(chǎn)生有效收縮，不斷泵出血液供應(yīng)人體需要，從而提高心率和脈搏，緩解或消除病人的癥狀。一、人工心臟起搏器的作用1、治療：人工心臟電起搏器能治療一些嚴(yán)重的心律失常。心律失常是由多種病因引起的心肌電生理特性改變的一種疾病，某些嚴(yán)重的心律失常如高度或完全性房室傳導(dǎo)阻滯、重度病態(tài)竇房結(jié)綜合癥等。2、診斷：還可用于某些疾病的診斷。例如心房調(diào)搏輔助診斷可疑的冠心病、心房超速起搏法診斷竇房結(jié)功能不全，預(yù)測(cè)完全性房室傳導(dǎo)阻滯患者是否有發(fā)生心腦綜合癥的危險(xiǎn)等。3、藥理及實(shí)驗(yàn)研究：人工心臟起搏技術(shù)在心血管的生理和病理生理以及藥理和臨床應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究工作中，也取得了發(fā)展。例如在心律失常方面，將逐步揭示一些我們還不能解釋的電生理現(xiàn)象，對(duì)心律失常的診斷和治療會(huì)起到更積極的作用。二、心臟起搏器的適應(yīng)癥1、長期起搏適應(yīng)癥房室傳導(dǎo)阻滯、三束支阻滯、病態(tài)竇房結(jié)綜合癥2、臨時(shí)性起搏：指心臟病變可望恢復(fù)，緊急情況下保護(hù)性應(yīng)用或診斷應(yīng)用的短時(shí)間使用起搏器，一般使用幾個(gè)小時(shí)、幾天或幾個(gè)星期三、心臟起搏器的分類（一）按起搏器與病人的關(guān)系1、感應(yīng)式：起搏器的脈沖發(fā)生器在體外，通過載波發(fā)射給被埋植在體內(nèi)的接受器（感應(yīng)線圈）接收，再經(jīng)解調(diào)（檢波）為原形起搏脈沖，通過起搏電極刺激心臟。2、經(jīng)皮式（體外攜帶式）：起搏器在病員體外，起搏脈沖經(jīng)皮膚和靜脈送人心臟。3、埋藏式：起搏器全部埋植于患者的皮下（胸部或腹部），電極經(jīng)靜脈固定在心內(nèi)膜或心肌表面。（二）按照起搏器與患者心臟活動(dòng)發(fā)出的P波與R波的關(guān)系分類：非同步型（固定型）：起搏器發(fā)出的起搏脈沖與患者的P波或R波無關(guān)。同步型起搏器：分P波同步起搏器和R波同步起搏器。

心肌的興奮性?心肌的興奮性心肌受到刺激后引起反應(yīng)的性能，又稱應(yīng)激性。引起心肌產(chǎn)生電位變化和機(jī)械收縮。在生理情況下，在心動(dòng)周期的不同階段，心肌的興奮性是不同的。1、絕對(duì)不應(yīng)期（absoluterefractoryperiod）2、相對(duì)不應(yīng)期（relativerefractoryperiod）3、易激期（vulnerableperiod）絕對(duì)不應(yīng)期（absoluterefractoryperiod）：對(duì)任何刺激均不起反應(yīng)，相當(dāng)于心電圖QRS波群開始至T波波峰前的一段時(shí)間。相對(duì)不應(yīng)期（relativerefractoryperiod）:對(duì)較強(qiáng)的刺激引起稍低于正常時(shí)的興奮反應(yīng)，為有效不應(yīng)期之末到復(fù)極完畢前的一小段時(shí)間，相當(dāng)于T波終末。易激期（vulnerableperiod）在T波波峰前后，有一短暫的興奮性增強(qiáng)階段，在此期間被刺激易激發(fā)心動(dòng)過速、撲動(dòng)或顫動(dòng)。（三）按起搏電極分類有兩種：1、單極型：陰極由起搏導(dǎo)管（或?qū)Ь€）經(jīng)靜脈或開胸送至右心室（或右心房）；陽極（無關(guān)電極）置于腹部皮下（當(dāng)起搏器為體外攜帶式時(shí)）或置于胸部（當(dāng)應(yīng)用埋藏式起搏器時(shí)其外殼即是陽極）。2、雙極型：起搏器的陰極與陽極均與心臟直接接觸（固定在心肌上，或陰極與心內(nèi)膜接觸而陽極在心腔內(nèi)）。各類起搏器簡(jiǎn)介1、固定型起搏器：這類起搏器無論心臟自搏心率快慢與否，起搏器只發(fā)出固定（或經(jīng)調(diào)節(jié)改變）頻率、幅度的電脈沖，不受自主心率的支配,一旦心臟自主心率超過電脈沖頻率，心臟將自身搏動(dòng)，而這個(gè)電脈沖的刺激對(duì)心臟來說則是多余的。適應(yīng)癥：完全性房室傳導(dǎo)阻滯和永久性竇性過緩。缺點(diǎn)：如果電脈沖落在易激期，則患者自己發(fā)出的心室激動(dòng)與起搏器節(jié)律發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)心律，誘發(fā)心室纖顫或室性心動(dòng)過速。2、R波同步型起博器

（1）R波抑制型，又稱為按需型，它不但能對(duì)心臟發(fā)放刺激脈沖，又能接受來自心臟的R波的控制。當(dāng)心臟自搏心率超過起搏器的速率時(shí)，起搏器被抑制而停止發(fā)放刺激脈沖，避開易激期，克服了固定式起搏器與心臟自搏發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)心律的缺點(diǎn)；當(dāng)心臟自搏心率低于起搏速率時(shí)，起搏器輸出脈沖刺激心臟起搏。它是按病人需要而工作,所以稱為按需型起搏器。優(yōu)點(diǎn):不發(fā)生無用刺激,從心臟生理和電能消耗看均比較合理。臨床應(yīng)用最廣,占90%。（2）R波觸發(fā)型，又稱為備用型，它能發(fā)出有一定節(jié)律的起搏脈沖。當(dāng)心臟自身心搏R波出現(xiàn)時(shí)，起搏器立即被觸發(fā)，發(fā)出一個(gè)脈沖，它將落在心動(dòng)周期的絕對(duì)不應(yīng)期內(nèi)，而對(duì)心臟活動(dòng)是無效的，下一個(gè)起搏脈沖將以R波出現(xiàn)前的時(shí)刻為起點(diǎn)重新安排。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，如無自身心搏發(fā)生，起搏器發(fā)放脈沖刺激心臟起搏（所以又稱為備用型），以后如自身心博R波出現(xiàn)，起搏器又被觸發(fā)，重復(fù)上述過程。3、P波同步起搏器：起搏器受P波控制，達(dá)到一定同步作用。其原理是將心房活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的P波，經(jīng)心房電極送給起搏器進(jìn)行放大、并延遲約120ms時(shí)間，再觸發(fā)起搏器的脈沖發(fā)生器，最后通過電極向心室發(fā)放刺激脈沖，心室活動(dòng)受到心房電極的控制對(duì)有房室傳導(dǎo)阻滯的患者，相當(dāng)于一條人工造成的房室傳導(dǎo)通路，使房室傳導(dǎo)得以通暢。

4、房室順序型：原理是每次刺激先發(fā)放一個(gè)脈沖，刺激心房起搏，經(jīng)過延遲適當(dāng)一段時(shí)間后再發(fā)放一個(gè)脈沖刺激心室起搏，以此保持房室激動(dòng)的生理順序。如有自身心臟活動(dòng)，則QRS波將抑制后一脈沖的發(fā)放。這種起搏器的缺點(diǎn)是性能尚不夠完善，且心房、心室各要裝一個(gè)電極。

四、心臟起搏器參數(shù)1．起搏頻率起搏器發(fā)放脈沖的頻率，心臟起搏頻率以多少為好，要視具體情況選擇，一般認(rèn)為，能維持心輸出量最大時(shí)的心率為最適宜的心率，大部分患者60～90次／分較為合適，小兒和少年快些。2、起搏脈沖的幅度是指起博器發(fā)放脈沖的電壓強(qiáng)度；

3、起搏脈沖寬度是指起搏器發(fā)放單個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間。脈沖的幅度越大，寬度越寬，對(duì)心臟刺激作用就越大，反之若脈沖的幅度越小，寬度越窄，對(duì)心肌的刺激作用就小。一般脈沖幅度為5V,寬度為0.5-1ms；降低起搏脈沖的幅度和寬度，降低了起搏能量，但可減少電源的消耗，延長電池的使用壽命。4、感知靈敏度是指起搏器被抑制或被觸發(fā)所需最小的R波或P波的幅值。

同步型起搏器為了實(shí)現(xiàn)與自身心律的同步，必須接受R波或P波的控制，使起搏器被抑制或被觸發(fā)。

感知靈敏度要合理選取,選低了，將不感知（起博器不被抑制或觸發(fā)）或感知不全（不能正常同步工作）；如果選取過高，可能導(dǎo)致誤感知（即不該抑制時(shí)而被抑制，或不該觸發(fā)時(shí)而被誤觸發(fā)）以及干擾敏感等，造成同步起搏器工作異常。第三節(jié)：固定型和R波抑制型起搏器一、固定型心臟起搏器RC環(huán)形多諧振蕩器。自激多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)電路，它不需信號(hào)源，只要加上直流電源，就可以自動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)。用TTL與非門構(gòu)成的帶RC電路的環(huán)形振蕩器，最后一個(gè)非門用于輸出波形整形，R為限流電阻，一般取100歐姆左右，電位器R要求≤1k，電路利用電容C的充放電過程，控制D點(diǎn)電壓，從而控制與非門的自動(dòng)啟閉，形成多諧振蕩。電容C的充電時(shí)間tWI、放電時(shí)間tW2和總的振蕩周期丁分別為調(diào)節(jié)R和C的大小可改變電路輸出的振蕩頻率。（1）第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)（t1～t2）

設(shè)在t1時(shí)

vI1（

vO）由0上跳到1，則

vO1（vI2）由1下跳到0、

vO2由0上跳到1。根據(jù)電容C

的電壓不能躍變的特點(diǎn)知必定引起一個(gè)RC電路的暫態(tài)過程。

首先，vI3必定跟隨vI2下跳。這個(gè)負(fù)跳變（因?yàn)镽S很小之故，可近似認(rèn)為就是G3門的輸入電壓）保持vO為1。

其次，由于vO2為高電平、vO1為低電平，故有電流通過電阻R

對(duì)電容C

進(jìn)行充電，并使vI3逐漸上升。在t2時(shí)vI3上升到門電路的閾值電壓VT，使vO（vI1）由1下跳到0，則vO1（vI2）由0上跳到1，vO2由1下跳到0。2）第二個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)（t2～t3）

首先，和第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)相似，各門電路的狀態(tài)發(fā)生上述翻轉(zhuǎn)后，由于電容電壓不能躍變之故，vI3必定跟隨vI2上跳。這個(gè)正跳變保持vO為0。

其次，由于vO2為低電平、vO1為高電平，電容C

經(jīng)R

及G2門開始放電，并使vI3逐漸下降。在t3時(shí)vI3下降到VT，使vO（vI1）又由0上跳到1，開始重復(fù)第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)。

由于電容C

的充、放電在自動(dòng)地進(jìn)行，故在輸出端vO得到連續(xù)的方波，其頻率由電容的充放電的時(shí)間常數(shù)決定。由于電容充放電回路不完全相同，故充電時(shí)間常數(shù)與放電時(shí)間常數(shù)有所區(qū)別。如采用的是TTL門電路，經(jīng)過估算，震蕩周期約為T=2.2RC。

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器二、R波抑制型心臟起搏器原理1．感知放大器感知放大器的作用是有選擇地放大來自心臟的R波，以推動(dòng)下一級(jí)按需功能控制器工作，并限制T波和其他干擾波的放大，其目的是用以辨認(rèn)心臟自身博動(dòng)。2．按需功能控制器當(dāng)自身心臟正常時(shí)，起搏器被自身R波抑制，不發(fā)放脈沖；當(dāng)患者自身心率低到一定程度，即上述反拗期后不出現(xiàn)自身R波時(shí)，起搏器工作并向心室發(fā)出預(yù)定頻率的起搏脈沖，使心室起搏。3．脈沖發(fā)生器脈沖發(fā)生器產(chǎn)生合乎心臟生理要求的矩形電脈沖，它是在按需控制電路控制作用下工作的。要求:電路容易起振，工作穩(wěn)定