心脏起搏器概要.ppt

人工心脏起搏器 artificial cardiac pacemaker 历史 历史 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。 心脏起博器的功能 能替代或补充正常激发和控制心脏收缩的生理电子系统。它通过周期性发放的电脉冲刺激心脏，引起心搏，并实现生物机能控制。 原理和构成 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。 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 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。这样，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。 同步与非同步 按照临床上的不同需要，脉冲发生器电路的结构也不一样，由此可将起博器分为非同步型和同步型两大类。 非同步型起搏器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。 同步型起搏器是根据心脏的自搏情况，自动控制刺激脉冲的输出。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。 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。 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。 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。 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 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。 起搏器电池的要求 体积小 容量大 缓慢释放能量 密封性能好 性能可靠 锂－碘电池 优点：高能量密度、高内阻、自身放电率低，不会内部短路、不产生气体和漏液，能被密封以保护起搏器电路元件。连续使用寿命10年以上。 锂是阳极，碘是阴极。当释放电能时，电池的内部阻抗缓慢升高，其值可通过遥测获得。电池阻抗升高能引起电池电压近似线性下降，表现为起搏频率的逐渐下降，因而起搏频率可反映电池状态。 新电池输出电压是3.5伏（V），当电池电压下降到2.2-2.4V时就需要更换。 人工心脏起搏器的输出参数 频率 脉宽 脉幅 电流 阻抗 感知灵敏度 反拗期 人工心脏起搏器的标识码 心室非同步起搏（VOO） 固定频率起搏，产生与自身节律无关的刺激。VOO模式被称为“固定频率”的或者非同步的起搏，只有当竞争性刺激落在自身心搏后的心