心脏起搏器:选择性部位起搏新进展
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心脏起搏器最新进展磁共振与远程监测真实世界中,植入起搏器的患者中有相当一部分具有MRI检查的真实需求,然而心脏起搏器患者是MRI的绝对禁忌症。
现有的兼容MRI起搏系统,如Accent起搏系统,拥有完备的MRI兼容电极,具备安全、方便的MRI检查条件,提供了临床治疗和疾病管理的一体化全面解决方案;不仅起搏器可以兼容核磁,ICD、CRTD也相继推出可以兼容核磁的型号。
但实践中能否安全、有效、顺利的进行MRI检查,需要心内科和影像科的共同协作。
有研究表明远程检测可以降低全因住院率及因住院而产生的卫生服务费用。
尽管在各种植入式心脏装置中RM 都有这种作用,但是它在CRT-D 植入患者中的效果却最明显。
另一项研究表明远程检测降低心衰患者总死亡率的61%,ESC指南也将具有远程监测的植入器械作为IIa类推荐。
总的来说,ICD以及三腔起搏器患者安装远程检测有很大收益。
植入式心电监护仪植入式心脏检测仪其实由来已久,之前主要用于发作不频繁但伴随严重心律失常患者的诊断,其能连续检测心电活动1~2年。
国内外大量的临床资料证实,这项心律失常的检测技术有着重要的临床应用价值,是心电监测及记录发展史上的第三个里程碑。
近几年随着科技的发展,植入式心脏检测装置逐渐向微型化和多功能化发展。
植入式心脏检测仪埋藏在患者皮下,长期监测患者在各种情形下的心电图。
监测的时间长,医生可通过遥测技术对其记录的心电图进行复制和分析,提高心律失常的诊断率,但由于该装置为侵入式检查、费用较高,目前临床上仅用于少数晕厥原因不详、怀疑恶性心律失常的患者。
但相信不久的将来,随着技术的进步、临床研究证据的增多,植入式心脏检测装置定会给广大心律失常患者带来新的福音。
无导线起搏器传统起搏电极导线可能磨损断裂等问题,这种情况下,一个无需静脉导线和脉冲发生器囊袋的心脏起搏系统相比传统起搏系统有很多优势。
无导线起搏技术避免了导线的静脉植入与存留,减少了相关并发症的发生,具有良好的发展前景。
心脏起搏器的技术发展与改进背景介绍:心脏起搏器是一种用于治疗心电活动异常或心脏传导障碍的医疗设备。
随着时间的推移,心脏起搏器的技术不断发展和改进,旨在提高治疗效果、延长寿命并减少不良事件。
本文将探讨心脏起搏器技术的发展和改进。
一、无线通信技术的应用随着科技的不断进步,无线通信技术被引入到心脏起搏器中,大大改善了患者生活质量。
传统的有线起搏系统需要通过外部装置来调整参数和监测状态,而无线通信技术使得这些操作变得更加灵活方便。
现代心脏起搏器内置无线芯片,可以通过专门设计的远程控制装置进行设置和监测。
这种创新让医生能够实时监测患者的状况,并在需要时进行调整,从而提供更精确个性化的治疗。
二、能源管理系统传统起搏器需要定期更换电池,手术过程繁琐且有一定风险。
然而,随着能源管理技术的不断发展,心脏起搏器的电池寿命得以延长,并减少了更换电池的频率。
现代起搏器采用低功耗芯片和多种省电技术,例如睡眠模式和节能管理系统,从而减少了电池消耗,并延长了其寿命。
三、智能化监测与自适应控制随着人工智能技术的快速发展,智能化监测和自适应控制逐渐成为心脏起搏器改进的重点。
传统心脏起搏器仅提供基本功能,无法判断患者实时需要。
而现代智能起搏器具备自学习功能,根据患者个体特征、活动水平和心电数据等信息进行分析,并自动调整刺激参数和工作模式。
这种个性化治疗可以更好地满足每位患者的需求,提高治疗效果。
四、小型化设计和全内置系统心脏起搏器在过去是大型外置装置,需要通过手术将导线引入体内。
然而,近年来,随着微电子技术的进步,心脏起搏器变得越来越小巧,并且可以完全内置于人体。
这种小型化设计极大地便利了患者的使用,减少了手术创伤和感染的风险。
同时,内置系统还能更好地适应人体环境,减少机械损坏和移位的可能。
结语:随着心脏起搏器技术的不断发展和改进,其治疗效果与质量不断提高。
无线通信技术、能源管理系统、智能化监测与控制以及小型化设计和全内置系统的应用都为心脏起搏器带来革命性的突破。
心脏起搏器的技术进展与挑战心脏起搏器,这个小小的装置,对于许多心脏疾病患者来说,是重获健康和正常生活的希望之光。
它在医学领域的应用不断发展和演变,为无数人的生命提供了有力的保障。
然而,在其技术进步的道路上,也面临着一系列的挑战。
从最初的简单设计到如今的高科技集成,心脏起搏器的技术发展可谓是日新月异。
早期的起搏器体积较大,功能相对单一,只能提供基本的心跳节律调节。
但随着科技的飞速进步,现代的心脏起搏器已经变得更加小巧、智能和高效。
在技术进展方面,首先值得一提的是起搏电极的改进。
过去,电极的稳定性和耐久性常常是个问题,容易导致信号传输不畅或失效。
如今,新型的电极材料和设计大大提高了电极与心脏组织的接触性能,减少了并发症的发生风险,同时也延长了起搏器的使用寿命。
再者,起搏器的能源供应也有了显著的突破。
传统的电池技术存在能量有限、需要频繁更换等缺陷。
而现在,研究人员正在探索利用生物能、纳米技术等前沿领域的成果,为起搏器提供更持久、更稳定的能源支持。
例如,通过人体自身的运动或生理过程产生能量,或者开发出更高效的微型电池,这些都为起搏器的长期稳定运行提供了可能。
此外,智能化的起搏功能是另一个重要的发展方向。
现代起搏器能够根据患者的实时生理状态和活动水平,自动调整起搏参数,以达到最佳的治疗效果。
它可以感知患者的运动强度、呼吸频率等信息,从而更加精准地模拟正常的心脏节律,提高患者的生活质量。
同时,远程监测和程控技术的出现也为患者和医生带来了极大的便利。
患者不再需要频繁前往医院进行检查和调整,医生可以通过远程设备实时获取起搏器的工作数据和患者的心脏状况,及时发现问题并进行干预。
然而,尽管心脏起搏器的技术取得了众多令人瞩目的进展,但仍然面临着一些严峻的挑战。
首先是兼容性问题。
随着医疗设备的多样化和复杂化,心脏起搏器需要与其他植入式设备如除颤器、心脏再同步治疗装置等良好兼容,避免相互干扰。
同时,起搏器在复杂的电磁环境中,如磁共振成像(MRI)设备附近,也可能会受到影响。
生物医学工程中的心脏起搏器研发进展近年来,随着人口老龄化的加剧以及疾病种类的不断增加,病人对于医疗技术和治疗手段的需求越来越高。
生物医学工程是解决这些问题的重要手段,它将工程技术和医学技术相结合,开展研究和开发,以提高疾病治疗效果和居民生活质量。
作为生物医学工程领域的一个重点方向,心脏起搏器的研发也越来越受到关注。
心脏起搏器是一种用来调节心跳的医疗器械,它可以替代心脏的自主调节功能,为心脏提供电刺激,帮助心脏恢复正常的心跳节律。
这种医疗器械广泛应用于心脏病患者,尤其是需要临时或者长期植入起搏器的患者。
目前,心脏起搏器已经从早期的单室起搏器发展到了双室起搏器、三腔起搏器、心室提前起搏器等多种类型的起搏器。
在心脏起搏器的研发中,主要依靠神经调节和电子技术,对器件的材料、制造工艺、可靠性等方面进行不断的探索和创新。
其中,材料的选择是关键因素之一。
如今,起搏器的电极材料逐渐从钛金属、不锈钢转向纳米碳、纳米氧化亚铬等新型材料,这些材料具有良好的生物相容性、导电性和电极界面特性,可以使起搏器更加可靠和持久地工作。
另外,随着人们对起搏器的需求不断提高,医疗器械厂家也不断推出包括可植入式心脏起搏器、无线心脏起搏器、远程监测型心脏起搏器等新型起搏器,其功能和性能也越来越强大。
比如,可植入式心脏起搏器已经可以进行自适应节律控制,可以自动地调整节律控制参数,以达到最佳的起搏效果。
无线心脏起搏器则可以通过外部控制器与植入装置进行无线通信,方便医生对患者起搏器工作状态进行监测和调整。
远程监测型心脏起搏器则可以实现患者在家中远程监测,同时将监测数据传输给医生,实现跨时空的医疗服务。
除了起搏器本身的研发,还有大量的研究工作,如起搏信号的传输、感应器的检测、无线通信等等。
在这些方面,科学家们也做出了卓越的成就。
比如,在起搏信号的传输方面,科学家们提出了一种新的信号处理方法- 多零点分析法,改善了磨损电极的信号传输效果,大大提高了起搏器工作的可靠性和稳定性。
起搏器诊断功能新进展当今起搏器已不再是简单的起搏治疗功能,更拥有丰富的诊断功能,不仅能提供起搏器工作状态信息,更为部份心血管疾病提供及时的相关信息与预警,起搏器如何实现其诊断功能?简言之,通过起搏器机壳和导线收集的电学相关的信号,在随访程控仪或远程随访网站上绘制成数据图表,帮助临床医生判断起搏器的工作状态和患者某类疾病的进展。
起搏器的诊断功能主要包括两大类型:对于起搏系统运作稳定性、安全性的诊断功能和对患者各类疾病信息变化的诊断功能。
现就这两大类诊断功能作相关进展介绍。
对于起搏系统稳定性相关的诊断功能主要是针对导线的完整性的管理,特别的,对于植入式心律转复除颤器(ICD)来说,增加了诸如除颤导线完整性监测、以及自动感知灵敏度调节、噪音检测、T波滤过等等避免不恰当放电治疗的功能,其同时也是对除颤器系统工作稳定性诊断数据的补充。
总体而言,对于起搏系统稳定性相关的诊断功能的重中之重是提供导线工作状态的长期数据,并且在发生异常时及时报警。
起搏器植入术中,当导线植入患者心内膜(CRT多为冠状静脉内)后,需要测试该导线位点的起搏阈值、感知阈值及起搏阻抗,以此来评估该起搏位点是否适合,若数据良好,则固定导线、连接起搏器,完成植入。
当患者定期随访时,依旧需要依靠上述三项数据来评判随访当时的导线工作状态是否良好,如良好,则约定下次随访时间。
此类方法的弊病有二:其一,主管医生对患者两次测量期间的起搏系统工作状态知之甚少,难以判断患者某些症状与起搏工作是否良好之间的关系;其二,起搏导线测量数据有一定的安全范围,处于安全范围内的数值均判定为良好,但主管医生无法保障患者在下一次随访前(如1年)起搏导线工作始终稳定。
现今的起搏器多数能够提供起搏系统工作状态的长期趋势图表,最长可以记录一年内患者起搏导线每天的三项评估指标:起搏阈值、感知阈值和起搏阻抗。
主管医生可以通过患者随访期间得到的趋势图表预测未来一段时间患者起搏系统的工作状态;也可以通过回顾趋势图表的数据,查看患者某些症状与起搏工作的关系。
心脏起搏器:选择性部位起搏新进展自第一台体内永久起搏器植入以来,数百万的缓慢性心律失常患者已经从起搏治疗中受益。
但不可忽视的是,随着起搏器植入的人数增多,植入起搏器后出现的心衰、房颤、血栓等起搏器植入后事件的发生率越来越受到关注。
传统的右室心尖部起搏由于可导致类左束支传导阻滞样心电图改变,使QRS时程增加,引起左室收缩不同步等弊端而愈来愈受到质疑。
主动电极的出现使得选择其他起搏部位成为可能,其中右室间隔部起搏最受推崇,但关于右室心尖部与间隔部起搏孰优孰劣一直没有确切的结论。
1 探索更加理想的起搏部位右室心尖部因其易固定性、稳定性、可靠性及传统被动电极设计的特点,多年来一直是心室起搏的优选部位。
使人们误认为是心室起搏的标准部位。
但新近研究发现,右室心尖部起搏常常导致心脏激动顺序的变化,部分患者因神经内分泌因素变化及电生理的重构而引起心室重塑。
有研究表明,心尖部起搏引起心肌张力及肌纤维改变,二者轮流作用增加心肌负荷及心肌耗氧量,合并心脏血流动力学变化,致使左室心肌细胞在数目及结构两个层面均发生异常变化,最后发展为左心室扩张。
鉴于右室心尖部起搏在临床实践中发生左室功能紊乱、心力衰竭、心房纤颤的风险,研究者们不得不去寻找除右室心尖部以外的,更加符合心室电生理过程的起搏部位及起搏模式。
截至目前,右室起搏可以选择的部位已有低位室间隔、中间隔、希氏束部及右室流出道。
虽有多种选择,但是在工作过程中,临床医师仍会遇到缺乏合适的电极及与之相适应的植入技术、术语命名缺乏标准等问题。
随着对间隔部位的日益关注,右室流出道业已成为研究最多的起搏部位。
因其结构的特殊性,真正的右室流出道间隔部起搏曾经很难做到。
但现在对于右室流出道影像解剖与其心内电生理检查结果之间的联系,我们有了更为清晰的认识。
这使得我们能够更加从容的选择起搏部位,包括右室流出道间隔部。
值得注意的是,在使用标准的植入技术时,非特殊选择的病例右室流出道间隔部电极植入成功率仅有61%。
这样的事实驱动着我们去研发更合适的植入工具,探索更理想的植入技术。
/doc/c95661814.html, 2与起搏有关的右室流出道解剖室间隔的右侧面在诸多的起搏著述中常缺乏较为清晰的定义。
右室流出道(RVOT)常被用来描述多个起搏部位,包括真性流出道、中间隔及心尖部靠上部位等。
尽管人们尝试使非心尖部起搏点的命名标准化、完善化,这种命名的混乱仍然存在。
而解剖上的右室流出道是一个统称,包括间隔部、右室游离壁及右室前壁。
这种命名差别的重要性显而易见,因为起搏时激动的形式及传导顺序会因右室流出道内不同激动点的选择而呈现出较大的差别。
大量未明确右室流出道具体起搏部位的研究得出了多样化差异显著的随访结果,分析其起搏部位选择及随访结果可证实上述观点。
因此,右室流出道内起搏部位的选择异常重要,且仅有间隔部位被认为是电极植入的理想靶点。
从心脏起搏的意义上讲,右室流出道的上界紧邻肺动脉瓣,下缘紧邻三尖瓣环顶部。
右室流出道的上半部分在升主动脉近端的上面,所谓高位间隔或高位右室流出道间隔其实位于主动脉瓣的上面。
解剖上间隔肺动脉圆锥部即在高位,内壁平滑,而且起搏阈值较高,使其无论在解剖学或是在电生理学上都不适合于电极植入。
因此,只有低位或右室流出道间隔下半部分可考虑作为真正的间隔起搏部位。
解剖学上,位于室上嵴左侧下方,这里是一个凹陷,里面布满肌小梁,是固定主动电极的理想位置(图1),并且此部位可描记到特征性的起搏心电图,其较为明显的影像学特征也使得人们可精确定位电极植入点。
/doc/c95661814.html,3右室流出道内起搏心电图特点与其他右室起搏部位相比,特别是与右室流出道前壁相比,右室流出道间隔部起搏具有更短的QRS波时程。
这表明在右室间隔部位起搏,虽不及自身的房室传导或直接希氏束起搏,但已经可以作为右室长期起搏的最理想化选择,因为窄的QRS时程意味着相对更好的左室血流动力学。
典型的右室流出道间隔起搏通常会在I导联产生负向或等电位向量。
相比之下,游离壁起搏时,I导联产生正向向量,下壁导联特别是III导联会产生切迹,同时QRS波群时程延长。
图1: 右室流出道间隔部解剖肺动脉圆锥位于间隔壁上部。
在室上嵴左侧下方凹陷里面布满肌小梁,是固定主动电极的理想位置。
4右室流出道影像学解剖特征为了精确定位右室起搏电极植入的位置,至少要有三个角度的透视(图2)。
后前位(PA)及右前斜位40°(RAO40°)是指导电极进入右室流出道及避免电极进入冠状窦和心大静脉的最佳角度。
为区分间隔及游离壁,最佳透视角度是左前斜40度(LAO40°)。
间隔部位电极的特征影像是头端指向后方,而游离壁的特征是电极头端指向前方。
电极在前壁的位置时尖端指向上。
另有第四个透照角度是左侧位90度(LL90°),同样具有一定价值,但仅在术后评估用,电极尖端指向后(脊柱)表明在间隔,这种方法特异性达到100%,相应的,电极尖端指向前(朝向胸骨)则提示在游离壁。
图2: 右室流出道间隔部电极的特征性表现5 右室流出道间隔部起搏电极部位影像判断的简易方法(1)右室间隔部位置高度的判断:据x线后前位下以心影与椎体影的相对位置将心影划分为上中下3个区域,判断电极在心影中的相对高度。
①高位:距心影底部高于2个椎体影;②中位:距心影底部1.5~2个椎体影;③低位:距心影底部1.5个椎体影以下的区域为低位,包括电极头端明显向下,位于近右室心尖部者。
(2)电极在心影中前后位置的判断以右前斜位30度影像为参考,沿心影左右缘之间的最长径将心影纵向4等分,由脊柱侧至右室前壁侧分别称为1~4区,3区与4区为心影的右侧50%的部分,相当于心脏中的心室部分,而电极头端越靠近4区的右前缘则电极越靠近右室前壁。
据此判断电极据右室前壁的距离,如过于靠近心缘,则需更换起搏部位,否则可能增加心室穿孔的风险。
(3)电极在心影中左右位置的判断以左前斜位45度影像为主,可酌情参考左前斜位30~60度影像,当电极头端指向脊柱侧为电极在右室间隔面。
(4)右室间隔面不同位置起搏时心电图特点右室高位间隔面起搏QRS波形特点与右室流出道室性早搏或室性心动过速类似,呈左束支传导阻滞图形,电轴右偏,时限较宽。
右室中位间隔面起搏QRS波形态与经His束下传时相似,电轴正常,时限最窄。
右室低位间隔面起搏QRS波形态与右室心尖部起搏图形类似,呈左束支传导阻滞图形,I导联呈R型,下壁导联呈QS形,电轴左偏,时限较宽。
最近发现,间隔部起搏时,高位间隔并不是最理想的起搏部位,中位间隔起搏时QRS波往往最窄。
6 右室流出道间隔部起搏电极的选择及固定方法/doc/c95661814.html,为了将电极固定于理想的间隔部位,在右室流出道间隔部起搏时常选用主动电极。
而被动电极仅在主动电极问世前少数病例固定于间隔部。
目前主动电极分为两大类,(1)有导丝引导的依靠导丝塑形达到选择性起搏的方法,如美敦力公司的5076,圣犹达公司的1688T和1888T,百多力公司和波科也均有导丝引导的主动电极。
具体方法为:穿刺锁骨下静脉插入起搏导线,在后前位透视下先将心室起搏电极跨过三尖瓣,然后再调整心室电极送至右室流出道间隔部,起搏点位于肺动脉圆锥下方,在左前斜和右前斜位采用头端塑型(改良的Amplatzer 导管头形状)电极引导钢丝调整电极顶端与RVOT间隔部形成垂直关系,并结合起搏心电图证实电极在流出道间隔部。
RVOT间隔部起搏时,Ⅱ、11I、aVF导联的QRS波群均直立,但可根据I导联及aVL导联QRS波形态并结合QRSI/QRSaVL比值对游离壁或间隔部进行定位。
心室有效起搏后,将电极顶部的螺旋拧入心肌,测定起搏阈值(固定脉宽0.48 ms)、阻抗、R波振幅,各项指标要求与RV A电极导线要求相同。
参数满意后在持续x线透视下退出引导钢丝,观察电极头端是否发生位移。
旋进电极螺旋圈15—20min后重复测试参数。
临床实际工作中,通常达到影像学理想部位后,先旋出电极头端的螺旋,再进行测试。
迄今为止,已发表的数据仅涉及植入术的安全性及植入后的阈值特点。
对于多数术者而言,不能熟练使用主动电极及其输送系统是其常遇到的问题,这需要有一个特别的训练过程并且有相应的学习曲线。
最近,有人报道一种新的使用7Fr/8Fr主动固定电极的间隔部电极固定技术,其采用塑成特殊形状的传统导丝,这样电极从左右锁骨下静脉均可送至右室流出道间隔部,这种技术成功率可达100%,并且拥有更快的学习曲线。
(2)无导丝引导靠固定成型的长鞘管引导的电极植入方法。
一种直径4.1Fr实心螺旋电极(SelectSecure 3830 电极,Medtronic Inc. Minneapolis, US)及一套不同弯度导管输送系统(Select Site®, MedtronicInc.)配合使用即可实现间隔部电极的固定。
以前只有一种两维的导引鞘管(美敦力公司的SelectSiteC304),,且鞘管头端硬度较硬,不易掌握,以致这种实心主动电极的不易临床推广。
2011年,一种各种弯度的三维导引鞘管问世(美敦力公司的SelectSiteC315,图3),使得心室间隔部起搏的方法变得相对简单,为临床普及带来了可能。
SelectSecure 3830电极具有的优势包括具有更短的端环间距,减少了远场R波感知;具有TiN涂层,降低了电极极化。
无内腔使得电极体更加柔韧,更加纤细,减少了锁骨下挤压,减少电极磨,特别是需要多根导线时,减少三尖瓣返流,减少远期心衰,减少静脉血栓的可能,减少囊袋负担,减少囊袋破溃。
递送性更好,无需钢丝塑形,拔除方便、安全。
输送鞘管系统有多种型号预先成型好的鞘管可供选择,避免了钢丝反复塑形,缩短了学习曲线。
目前相比较而言,是比较理想的定位工具,4.1Fr导线目前是最细导线,各项参数与5076等传统导线相较无异。
无更大穿孔风险。
同轴电缆做芯,扭力传递均匀,极细的螺旋头,具有可以预见的安全感。
非常方便植入特殊部位,同时也利于导线拔除。
图3:各种型号的SelectSite C3156右室流出道间隔部长期起搏的局限性及安全性随着主动固定螺旋电极的问世,右室流出道间隔部起搏技术才渐渐得以成熟,尤其是螺旋电极定位器(Locator)的应用使间隔部起搏技术难度大大降低。
目前右室流出道间隔部起搏的优点已得到国内外电生理专家的一致认可。
但也存在局限性:因个体差异或心脏结构的改变,同一间隔起搏部位并非对所有患者均能起到良好效果,甚至电极无法定位成功;术中反复发作短阵室速或频发室性早搏;与右心室心尖部起搏相比技术难度相对较大,操作时间长;主动螺旋电极的操作不同于普通翼状电极,在更换起搏位置时须收回螺旋钢丝,否则易损伤局部组织,甚至发生心包填塞;此外,螺旋钢丝的旋出要恰当,过松易导致电极脱位,过紧会使电极头过度压迫心壁,有引起心壁穿孔的危险。