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1、起搏基本概念心脏能够产生电脉冲，这种电脉冲沿特定的传导路径传输这种传导过程使心脏能够有效地泵送血液心脏自身有一个起搏器心室心室窦房窦房(SA)结结房室房室(AV)结结心房心房在传导过程中，脉冲开始于窦房(SA)结并使心房产生收缩束支束支房室结房室结窦房结窦房结然后，脉冲传到房室(AV)结并沿束支下传，从而使心室产生收缩心室心室心房心房窦房结窦房结阻止窦房结中产生脉冲抑制脉冲传导房室结房室结有病的心脏组织会：可植入脉冲可植入脉冲发生器发生器(IPG)电极线电极线可植入的起搏器系统 包含下面几个组成部分：脉冲发生器：电源或电池电极或电线阴极（负电极）阳极（正电极）人体组织脉冲脉冲发生发生器器电极电
2、极阳极阳极阴极阴极起搏器各组成部分与人体组织结合形成一个完整的电路装有电池，为发送电脉冲给心脏提供能源装有控制起搏器工作的电路电路电路电池电池脉冲发生器：将电脉冲从脉冲发生器传到心脏感知心脏去极化电极电极导线是绝缘的电线，它们：心内导线或经静脉导线心肌导线/心外导线导线的类型经静脉导线有不同的固定装置被动固定叉齿卡在心脏的小梁上（纤维网）经静脉导线主动固定 螺旋（或螺丝）延伸到心内组织可使导线放置于心腔内的任何位置心肌导线和心外导线导线可直接用于心脏固定装置包括：心外刺入方式心肌拧入方式缝合方式阴极与心脏组织接触的电极当电流流过时带负电荷阴极阴极阳极心脏组织去极化后接收电脉冲的电极当电流流过时
3、带正电荷阳极阳极传导路径人体组织和液体都是阳极和阴极之间传导路径的组成部分组织组织阴极阴极阳极阳极开始于脉冲发生器通过导线和阴极(-)流动刺激心脏返回到阳极(+)起搏时，脉冲：脉冲开始脉冲开始*从顶端电极（阴极）流动刺激心脏通过体液和组织返回到脉冲发生器（阳极）单极起搏系统有一根只有一个电极的导线位于心脏内，在这个系统中，脉冲：阴极阴极阳极阳极-+阳极阳极通过导线末端的顶端电极流动刺激心脏返回导线顶端上面的环形电极双极起搏系统有一根有两个电极的导线位于心脏内，在这个系统中，脉冲：阴极阴极单极导线和双极导线单极导线单极导线比双极导线的直径小单极导线在心电图表面上的起搏模拟信号较大双极导线双极导线
4、不易受过感知非心脏信号（肌电位和电磁干扰）的影响同轴导线设计同轴导线设计导线绝缘可以是硅树脂或聚亚安酯硅树脂绝缘导线的优点惰性生物相容生物稳定可用医学粘合剂修理以往使用时非常可靠聚亚安酯绝缘导线的优点生物相容抗撕强度大摩擦系数小导线直径较小单腔和双腔起搏系统北美和英国起搏及心电生理学会代码 I起搏的心腔起搏的心腔II感知心腔感知心腔III 对感知对感知 的反应的反应IV 程控功能程控功能 频率适应频率适应V抗快速心率抗快速心率失常功能失常功能V:心室心室V:心室心室T:触发触发P:频率和频率和/或或 输出程控输出程控P:起搏起搏A:心房心房A:心房心房I:抑制抑制M:频率、输出、频率、输出、灵
5、敏度、方式灵敏度、方式 等多项程控等多项程控S:电击电击（转复（转复/除颤）除颤）D:双腔双腔(A+V)D:双腔双腔(A+V)D:双重双重(T+I)C:通讯遥测通讯遥测D:双双(P+S)O:无无O:无无O:无无R:频率调整频率调整O:无无S:单腔单腔 (A 或或 V)S:单腔单腔 (A 或或 V)O:无无单腔系统起搏导线植入心房或心室，根据需要起搏或感知的腔而定起搏节律识别AAI/60起搏节律识别 VVI/60缺点缺点缺点缺点优点优点优点优点单腔起搏系统的优点和缺点植入一根单导线单心室导线不提供房室同步如果房室传导丢失，单心房导线不提供心室支持它是一个在心房和心室都植入导线的系统双腔系统有两根
6、导线：起搏节律识别DDD/60/120起搏节律识别DDD/60/120起搏节律识别DDD/60/120起搏节律识别DDD/60/120刺激心脏去极化感知心脏自身活动对增加的新陈代谢需求作出反应，提供频率应答性起搏提供由起搏器存储起来的诊断信息绝大多数起搏器具有四个功能：电学概念电压电流阻抗每种用电的起搏电路都具有下面的特征：电压电压是使电子沿电路前进的动力或推力在起搏系统中，电压：以伏特为单位以字母 V 表示由起搏器电池提供常称作振幅电流电子在完整的电路中的流动在起搏系统中，电流：以 mA（毫安）为单位以字母 I 表示由通过电路的电子的总量决定阻抗电流的对立面在起搏系统中，阻抗：以欧姆为单位以
7、字母 R 表示（W 表示数值）对电流全部阻力的计量电压、电流和阻抗是相互依存的三个组成部分的相互关系可以比作水从水管中流过电压代表力，用此力.电流（水）通过.流动水管或导线，其中每个组成部分加起来形成总的阻抗：管口，代表电极 管子，代表导线的铜线电压和电流 龙头（电压）变大龙头（电压）变大（高电力消耗）（高电力消耗）龙头（电压）变小龙头（电压）变小（低电力消耗）（低电力消耗）电阻和电流正常电阻正常电阻低的电阻低的电阻高的电阻高的电阻低电流低电流高电流高电流欧姆定律是起搏的基本原理，它：VIRV=I X RI=V/RR=V/I描述了电压、电流和电阻三者之间的关系x如果您将电压减半，电流也跟着减半
8、如果您将电阻减半，电流则加倍如果阻抗增大，电流会变小当运用欧姆定律时，您会发现：欧姆定律可用来求出通过起搏器电路的电流总量如果：电压=5 V阻抗=500 W电流等于多少？I=V/RI=5 V 500 W=0.010 安培0.010 x 1000=10 毫安在本例中，电压降为一半如果：电压=2.5 V阻抗=500 W电流=?I=V/RI=2.5 V 500 W=0.005 安培0.005 x 1000=5 毫安在本例中，阻抗降为一半如果：电压=5 V阻抗=250 W电流=?I=V/RI=5 V 250 W=0.020 安培0.020 x 1000=20 毫安阻抗变化影响起搏器的功能和电池的寿命高
9、阻抗读数减少电池的电力消耗并延长电池的寿命低阻抗读数增加电池的电力消耗并缩短电池的寿命阻抗读数值在 300 至 1,000 W 之间高阻抗导线的阻抗读数值大于 1,000 欧姆导线阻抗值随下面的因素而变化：绝缘破裂电线断裂导线铜线周围的绝缘破裂会引起阻抗值下降绝缘破裂会使电线暴露于体液中，而体液的电阻低，会引起阻抗值下降电流会通过绝缘破裂口流向体内这样将使电池耗竭绝缘破裂会引起阻抗值降到 300 W 以下绝缘破裂绝缘破裂降低电阻降低电阻电线在绝缘护套内断裂会引起阻抗值上升跨越金属丝断裂所形成的阻抗值会增加电流可能会太小而不起作用阻抗值可能超过 3,000 W导线金属丝断裂导线金属丝断裂电阻增加
10、电阻增加刺激刺激过程时间（毫秒）时间（毫秒）100200300400500阶段阶段 2阶段阶段 1阶段阶段 3阶段阶段 4横跨膜电位横跨膜电位（毫伏特）（毫伏特）-50050-100阶段阶段 0阈值阈值刺激阈值在心脏不应期之外连续夺获心脏所需的最小的电刺激VVI/60夺获夺获无夺获无夺获振幅 脉宽两个用来保证夺获的设置：振幅是由起搏器发送到心脏的电压总量振幅反映脉冲的强度或高度：脉冲的振幅必须足够大以使能够去极化（即：记录心脏）脉冲的振幅必须足够大以提供适当的起搏安全范围脉宽是起搏脉冲的时间（持续时间）脉宽以毫秒(ms)为单位脉宽必须足够长以便能够去极化以影响周围的组织5 V0.5 ms0.2
11、5 ms1.0 ms强度-时间曲线图强度-时间曲线图画出了振幅和脉宽的关系曲线或曲线以上的值将导致夺获时间时间脉宽脉宽(ms).501.01.52.0.25刺激阈值（伏特）刺激阈值（伏特）0.51.01.5夺获夺获强度-时间曲线图的临床用途必须留出适当的安全范围，因为：起搏系统有急性期和慢性期阈值的每日波动夺获夺获0.51.01.5时间时间脉宽脉宽(ms).501.01.52.0.25刺激阈值（伏特）刺激阈值（伏特）病人安全后，制定的第二个重要目标是延长电池的寿命延长电池使用寿命的最佳方法是在保证适当安全范围的同时降低电压的设置振幅值比起搏器电池的容量大时需要一个电压放大器，从而缩短了电池的使
12、用寿命导线阻抗振幅和脉宽设置起搏事件与自身事件的百分比频率应答反应模式设为 ON影响电池使用寿命的因素包括：电极设计也可能影响刺激阈值导线成熟过程导线成熟过程在导线植入后，电极的周围形成纤维“胶囊”激素电极激素电极阻止了发炎过程，这样对非灵敏刺激阈值峰值和低的迟钝阈值影响很小多孔，镀铂的顶端用于类固醇淘析含类固醇的硅树脂橡胶插头叉齿用于固定导线成熟过程类固醇对刺激阈值影响脉宽脉宽=0.5 msec036植入时间（周）植入时间（周）织物金属电极织物金属电极平滑金属电极平滑金属电极12345类固醇淘析电极类固醇淘析电极01245789101112伏特感知感知感知是起搏器“看见”自身去极化产生的能力
13、起搏器通过测量阳极和阴极之间的心肌细胞的电位变化来感知心脏去极化心腔内心电图是记录从心脏里面获取的波形当去极化波直接从电极下通过时在心腔内心电图上会发生自身偏移心腔内心电图的两个特征是：信号振幅斜率心腔内心电图信号反映电压的变化与时间变化的关系信号从波峰移到另一个波峰的时间越长：斜率越小信号越平斜率越大（mV 数）说明感知越好以每秒的伏特数度量电压电压时间时间倾斜倾斜斜率斜率电压的变化电压的变化电压变化电压变化的持续时间的持续时间起搏器必须能够感知心脏节律并对其作出反应精确的感知能够使起搏器判断心脏自身是否搏动起搏器通常设置为只有在心脏不能产生自身搏动时才以起搏脉冲刺激精确的感知.保证不会发生
14、感知不良的情况-起搏器不会错过应该能够感知的 P 波或 R 波保证不会发生过感知的情况-起搏器不会将心脏以外的活动误认为自身心脏事件提供适当的起搏脉冲时间-适当感知的事件会重设起搏器的时间间期顺序感知不良.起搏器不能“看见”自身搏动，因而不能正确反应未感知出未感知出自身搏动自身搏动预定的起搏发出预定的起搏发出VVI/60过感知测出设计的 P 波或 R 波以外的电信号标记道显示标记道显示 自身活动自身活动 虽然没有虽然没有活动存在活动存在 VVI/60灵敏度-数值越大，设备对心脏内事件越不灵敏灵敏度振幅振幅(mV)时间时间5.02.51.25灵敏度振幅振幅(mV)时间时间5.02.51.25灵敏
15、度振幅振幅(mV)时间时间5.02.51.25精确的感知要求将误感知的信号过滤掉感知放大器使用过滤器，能够正确地感知 P 波和 R 波并拒绝不正确的信号通常感知的绝大多数不需要的信号是：T 波域外事件（由心房通道感知的 R 波）骨骼肌肉电位（例如，胸肌电位）精确的感知取决于.心肌层的电生理学属性电极的特征及其在心脏内的位置起搏器的感知放大器可影响感知的因素有：导线的极性（单极或双极）导线的完整性绝缘破裂金属丝断裂电磁干扰单极感知能产生大的电位差，因为：阴极和阳极之间的距离比双极系统的大_双极感知产生较小的电位差因为极间的距离短心脏以外的电信号如肌肉电位被感知的可能性很小绝缘破裂可引起感知不良或
16、过感知当内外导体连续接触时会发生感知不良自身搏动的信号在感知放大器处被减弱并且振幅不再符合设定的感知值当内外导体间隙接触时会发生过感知信号被误认为 P 波或 R 波金属丝断裂能引起感知不良和过感知当心脏信号不能返回到起搏器-自身信号不能越过金属丝的断裂口时，会发生感知不良当金属丝断开的两端间歇地接触时，会产生电位，被起搏器误认为是 P 波或 R波时，会发生过感知电磁干扰电磁干扰(EMI)干扰可能由体外干扰源的电磁能量引起影响起搏器的电磁场是射频波50-60 Hz 是与起搏器干扰关系最密切的波家里或办公室很少有电磁干扰但医院有电磁干扰会产生下面的问题：过感知短暂的模式变化（噪音反转）重置（电源重
17、置或 POR）当电磁干扰信号被误认为 P 波或 R 波时会发生过感知起搏频率会由于电磁干扰而改变：如果在双腔系统中被感知为 P 波时频率将加快（P 波被破坏）如果在单腔系统感知或以双腔系统心室导线感知，频率就较低或受到抑制电磁干扰起搏器感知的起搏器感知的“噪音噪音”本应起搏本应起搏噪音反转VPVPSRSRSRSR感知的噪音低限频率间期VVI/60连续不应期感知将引起以低限频率或传感器驱动的频率起搏 电磁干扰会导致起搏参数的意外重新设定设备将返回到电源重置（POR或“支持”模式）电源重置会表现为模式和频率改变，与择期更换指征的现象一样在某些情况下，重新设定的参数可能是永久的新的技术也会造成新的、
18、不希望的电磁干扰源：蜂窝电话（数字）电磁干扰源在医院的环境中最常见干扰起搏器工作的电磁干扰源包括外科手术/治疗设备如：电刀术经胸廓除颤体外冲击波碎石放射性治疗射频治疗核磁共振电磁干扰源不太常见的地方有：家、办公室、购物场所有高压电输出的工业场所有高电能暴露的或有大功率雷达或无线电发射的运输系统发动机或地铁的制动系统机场雷达飞机发动机电视和无线电发射站点电刀术是最常见的起搏器医院电磁干扰源后果过感知抑制感知不良（噪音反转）电源重置永久失去起搏器输出（如果电池电压低的话）预防措施将模式重设为 VOO/DOO，或将磁铁放到设备上 策略地放置一个接地盘将电刀脉冲限制在每隔 10 秒有 1 秒的脉冲使用
19、双极电刀镊子经胸廓除颤后果不当地重新设置脉冲发生器(POR)损坏起搏器电路预防措施将除颤信号杆放于后背部（前后位）并尽可能远离起搏器和导线核磁共振(MRI)一般不适用于带起搏器的病人后果极高的起搏频率反转到非同步起搏预防措施将起搏器的输出设为足够低以形成持久的无夺获、ODO 或OVO 模式碎石冲击波也能影响起搏器系统双腔模式的后果：心室起搏抑制对频率应答性起搏器的后果高起搏频率压电晶体损坏预防措施:将起搏器设为 VVI 或 VOO 模式碎石器焦点离起搏器的距离应大于 6 英寸在整个过程中仔细监视心脏的活动射线能量会造成永久的损坏某些类型的射线可能对半导体电路造成损坏用于乳腺癌或肺癌治疗的电离射
20、线损坏是永久的并要求更换起搏器治疗射线量会造成严重的损坏后果：起搏器电路损坏输出丢失失控预防措施:将起搏器累积吸收的放射线控制在 500 拉德以下，要求屏蔽在射线治疗后检查起搏器的功能是否有变化（可通过电话方式完成）防止干扰的起搏器功能 输入输入带通带通 过滤器过滤器绝对绝对数值数值反转反转电路电路电平电平检测器检测器灵敏度灵敏度 调节器调节器 起搏器起搏器逻辑电路逻辑电路起搏器感知电路放大，过滤以及或处理或拒绝进入的信号频率应答性起搏频率应答频率应答性（也称频率调节）起搏器当窦房结不能提供适当的频率时，给病人提供改变心率的能力。频率应答性起搏适应于：患变时性功能不全的病人（在活动时心率不能达
21、到适当的水平或满足其他新陈代谢的要求）患慢性心房颤动并且心室慢反应的病人频率应答性起搏心输出量(CO)由心脏跳动量(SV)和心率(HR)联合决定SV x HR=CO心输出量的变化取决于 HR 和 SV 对新陈代谢要求作出反应的能力频率应答性起搏心脏跳动储备量可使心输出量增加达 50%心率储量能应新陈代谢的要求将总的心输出量增加到三倍频率应答性起搏当有氧血液需求增加时，起搏器保证心率加快以提供更多的心输出量调节心率以适应活动调节心率以适应活动正常心率正常心率频率应答性起搏频率应答性起搏固定频率起搏固定频率起搏每日活动每日活动有许多频率应答传感器市场上最受欢迎的传感器有：活动传感器，检测身体活动并
22、根据活动的程度增加频率总通气量传感器，通过经胸廓阻抗读数测量呼吸频率和潮气量的变化频率应答性起搏活动传感器用一个压电晶体 检测运动引起的机械信号晶体将机械信号变成电信号，电信号又接着加快起搏器的频率压电压电晶体晶体频率应答性起搏总通气量(MV)是单位时间内进入肺的空气量MV 有两个组成部分：潮气量-一个呼吸周期内吸入肺的空气量呼吸频率-每分钟呼吸的次数频率应答性起搏总通气量可以通过测量穿过胸腔的电阻抗的变化来计算一段时间内肺活量的变化来测量起搏系统电学的概念刺激阈值感知电磁干扰(EMI)频率应答起搏基本概念模块总结此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢