心脏起搏技术(第2版)
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第5章 频率适应性起搏

一、概  述

频率适应性起搏器(rate adaptive pacemaker)是指起搏频率能随人体的代谢活动而自动改变,以满足人体活动时的需求。在植入起搏器的患者中,大约50%以上的患者对运动、情绪改变等不能做出正常的心率反应,即患者心率不能随机体代谢活动的增加而增加,这种情况叫作心脏变时性功能不全(chronotropic incompetence),而频率适应性起搏器主要适用于这类患者。第一台频率适应性起搏器于1986年由美敦力(Medtronic)公司生产并应用于临床,以后其他公司的传感器陆续上市,并广泛应用于临床。至今,这类起搏器的临床应用已30余年,目前频率适应功能已成为起搏器的基本配置。

(一)频率适应性起搏的临床重要性

心血管系统的主要功能是将氧气及营养物质输送到全身各器官,同时排除组织代谢所产生的废物。要完成这一重要功能,心脏必须确保足够的心排血量,而心排血量的多少取决于心率及每搏量,即心排血量=心率×每搏量。正常人安静时心排血量5~6L/min,而运动时心排血量可增加达20L/min以上,为安静时的3~4倍。活动时,为保证足够的心排血量,心率及每搏量均需增加,而前者更为重要,尤其是在次极量或极量运动时,心排血量的增加主要取决于心率增加的程度。由此可见,对于存在心脏变时性功能不全的患者,频率适应性起搏对改善患者运动耐量及生活质量具有何等的重要性。

频率适应性单腔起搏器(VVIR)的极量运动试验结果表明,该起搏方式与传统的VVI起搏比较,运动中起搏频率增加了69%,运动时间延长了32%。对于严重心脏变时性功能不全而植入双腔起搏器的患者,运动时DDDR起搏的心排血量比DDD明显增加,患者的生活质量也明显优于DDD及VVIR起搏。

此外,间歇性发作的房性心律失常,如房颤及房扑可产生不适宜的心室反应,使之不能产生适当的频率调整。另外,对于心脏收缩功能低下如心力衰竭患者及心脏收缩储备能力降低者如老年人,其活动时心排血量的增加更依赖于心率的快慢。这些患者如果植入无频率适应的起搏器,其心排血量、运动耐量及生活质量等都会受到不同程度的影响。

(二)心脏变时性功能不全的诊断标准及表现形式

1.诊断标准

用氧消耗量的方法诊断变时性功能不全比较可靠,但需要特殊设备,临床使用不太方便。目前临床上仍然常用Bruce运动平板试验来判断有无心脏变时性功能不全,即次极量运动时最快心率小于预测值的80%则认为患者存在变时性功能不全。如果运动时最大心率<120次/min,为轻度变时功能不全;运动时最快心率<100次/min,为严重心脏变时性功能不全。此方法主要是用来诊断冠心病,对评价心脏变时性功能不全存在不足:其一,植入起搏器的患者以老年人为主,这些患者中的多数合并有器质性心脏病,因此,不能或不宜做次极量运动;其二,运动试验检测冠心病的终点或评判标准为是否有心肌缺血,而评判心脏变时性功能不全的观察指标为心率增加的程度及由此而导致心排血量的改变情况。但由于此方法比较简单,容易被临床医师接受,所以应用比较广泛。

2.表现形式

心脏变时功能正常者,在极量或次极量运动时,心率的反应为开始时有相对快速的上升,在稳定活动状态时有一比较稳定而合适的最大心率,在活动结束后缓慢恢复到基线。而心脏变时性功能不全者,通常有四种表现形式(图5-1)。

图5-1 心脏变时性功能不全患者活动时心率变化模式

实线为正常窦房结功能(normal);虚线为变时性功能不全者(c1)在极量运动过程中,最大心率明显低于相应年龄的预测值,且运动的初始及恢复阶段心率反应显著降低(A)。运动中最大心率与预测值相近,但运动的初始阶段心率的反应明显下降或延迟(B)。运动的初始反应及最大心率值接近正常,但是在运动结束后,心率迅速下降,并可出现长间歇(C)。运动中心率变化波动很大,无规律,呈忽快忽慢的趋势,但最快心率明显低于正常值(D)。心脏变时性功能不全具有动态演变的特点,同一患者在不同的时间可表现以上多种方式。

二、频率适应性反应的原理及应用

实现起搏频率适应性变化有两个关键部分因素,一是传感器,二是内设算法。一个理想的传感器具有:能准确地对体力或非体力活动,如情绪变化、脑力活动、体位改变做出反应;心率上升或下降的速度应与正常生理性的变化接近;反应的程度恰到好处,与生理需求相适应;性能稳定可靠,不受干扰,操作简便,生物兼容性好,耗能少。而内设算法则是将所感知的信号转换成频率合适的起搏脉冲。根据传感器及内设算法的不同,目前有十余种类型,但临床上应用较多的是体动传感器(包括压电晶体和加速度传感器)、每分通气量传感器、QT间期传感器及感知心肌阻抗的传感器。此外,根据反馈的不同,将频率适应性反应分为开环刺激系统(open-loop systems,OLS)和闭环刺激系统(closed-loop systems,CLS)。闭环刺激系统存在负反馈机制:当起搏频率上升到一定水平后,通过环路负反馈机制调控传感器感知的信号,从而使起搏心率与代谢需求相适应,更加符合生理。

(一)体动传感器

通过安置在起搏器机壳内面的压电晶体感知患者运动时产生的振动,使压电晶体的构形发生改变。这些机械变化再转化为电信号。这些电信号经起搏器内设法处理后,以脉冲形式发出。当由机械能转化为电信号达到一定强度时,即活动感知阈值时,起搏器输出频率便发生改变。通常情况,人体活动强度越大,振动引起压电晶体的构形改变越大,由机械能转化为电信号也越多,更多的起搏脉冲发放导致较快的起搏频率。

1.可程控参数
(1)下限及上限传感器频率(lower rate and upper sensor rate):

下限传感器频率是指在无窦性心率或体力活动时的最低起搏频率,可程控范围通常在70~90次/min,每档10次。上限传感器频率是指在极量运动时的最快起搏频率,可程控范围通常在100~170次/min。临床上可根据患者的具体病情选择,如年龄、体力活动状况、心功能及有无合并症等。

(2)活动感知阈值(activity threshold):

活动感知阈值是指能够引起起搏频率适应性改变的最小活动强度(图5-2),共设4挡。低挡(low):此挡最敏感,传感器可感知到身体绝大多数体力活动,包括轻微的体力活动。中/低挡(medium/low):传感器只能感知到人体有限的体力活动,主要是对轻到中等强度的体力活动才做出频率适应性反应。中/高挡(medium/high):传感器只能感知到人体中到强的体力活动。高挡(high):此挡最不敏感,只能感知到极量或很强的体力活动,即只有当活动强度很大时起搏器才出现相应的频率适应性反应。从以上可以看出,挡次越高越不敏感。临床上根据患者的具体情况选择感知阈值挡次。大多数患者可放在中/低挡(图5-2)。

图5-2 感知活动阈值

(3)频率适应性斜率(rate response curve):

频率适应性斜率是以患者活动量的增加为横坐标,起搏频率为纵坐标绘成的曲线。起搏器根据频率适应性斜率和感知上限及下限频率建立患者在某一活动范围内比较稳定的起搏频率。一共有10挡,由于儿童患者比老年人需要更高的频率支持,所以,同样的挡次,儿童的起搏频率明显快于老年人。对于同样强度的活动量,如果设置的挡次越高,则起搏频率越快。一般而言,如无明显心功能障碍或心脏贮备功能良好的患者,可程控在相对较低的挡次。反之,心功能不全、心脏储备能力不足或平时活动较少的患者,通常需要程控在较高挡次。大多数患者频率适应性斜率可设置在7挡。

(4)运动加速时间(activity accelerating time)及减速时间(activity decelerating time):

运动加速时间是指活动开始后起搏频率上升到所设定的上限频率所需的时间。有15s、30s及60s三个挡。运动减速时间,指活动停止后起搏频率下降到运动前或下限频率所需要的时间,有2.5min、5min及10min三个挡次。一般情况,将运动加速时间设置在30s,运动减速时间设置在5min。

2.临床应用

此类体动传感器比较简单,术后程控简易,主要调节感知阈值及频率适应性斜率。长期使用性能比较稳定,并且频率适应性反应与人体活动的相关性比较好,因此,临床应用很广泛。此类传感器的主要优缺点如下。

(1)优点:

①临床使用方便简单,可同任何标准导线连接。②体动感知无明显增加起搏器电能的消耗。③长期使用稳定性好。④频率适应速度快。⑤术后程控简易。

(2)缺点:

①对非生理性的体内外振动有反应。如拍击起搏器、在颠簸的路上行走或车内颠簸可使起搏器频率加快。患者在睡眠时翻身时挤压起搏器,亦能激活压电晶体传感器,导致起搏频率增加。②上下楼梯的影响:由于下楼产生的颠簸比上楼要强,因此,下楼时传感器的起搏频率比上楼时要快。

(二)加速度传感器

1.原理

加速度传感器被安放在起搏器的电路板上,不与起搏器机壳接触,对运动的反应与起搏器同胸大肌的接触没有关系,所感知的运动指标是身体前后向、左右向、上下向及侧向等不同方向的加速度变化,此改变所产生的应力使传感器受压变弯曲,这些机械变化再转化为电信号,经起搏器内设法处理后,以脉冲形式发出。当由机械能转化为电信号达到一定强度时,即活动感知阈值时,起搏器输出频率便发生改变。通常情况,机体活动强度越大,加速度受压弯曲的程度也越大,由机械能转化为电信号也越多,活动计数相应增加,从而,更多的起搏脉冲发放导致较快的起搏频率。

与压电晶体传感器不同的是,加速度计对于直接作用于起搏器机壳振动,如按压起搏器等无感知。此外,传感器对超过活动阈值的感知信号的频率和幅度都有记录。这样能更好地决定患者在整个活动中的运动负荷而产生相应的起搏频率。

2.主要程控参数

与压电晶体传感器相似,但更符合生理要求,如感知频率除下限及上限频率外,还有日间活动频率(activities of daily living rate,ADL)即患者在白天一般活动时所能达到的中度起搏心率。起搏器对以上的感知频率均可自动调整。当开启起搏器的“频率轨迹优化功能”(rate profile optimization)时,起搏器每天自动收集患者日间活动频率及极量活动频率,并与患者希望达到的目标频率比较,如果两者比较接近,起搏传感器不调整输出频率。如果传感器记录到的患者实际频率明显低于理想的目标频率,则起搏传感器自动增加输出频率。如传感器记录到患者的实际频率高于患者的目标频率时,起搏器自动降低输出频率。以上频率调整的目的是最大限度地满足每一位患者的实际需要。

加速度传感器的起搏器多采用双斜率的频率适应性反应,即对每一患者的日间活动频率及上限频率的斜率可单独程控,这更生理性。每一斜率曲线有5个挡次,挡次越高,起搏输出频率越快,对于同样强度的活动量,如果设置的档次越高,则起搏频率越快。一般而言,如无明显心功能障碍或心脏贮备功能良好的患者,可程控在相对较低的挡次。反之,心功能不全、心脏储备能力不足或平时活动较少的患者,通常需要程控在较高挡次。

此类起搏器由于采用加速度计感知患者身体活动,除频率适应性反应与人体活动的相关性比较好外,抗外界非生理性干扰能力明显提高。

3.临床应用
(1)主要优点:

①频率适应性反应速度快。②与加速度传感器的感知频率比较,此类起搏器增加了日间活动频率,这样更能满足患者白天活动的生理需求。③对非生理性刺激的反应性明显降低,这些非生理性刺激包括拍击起搏器、在颠簸的路上行走或车内颠簸,在睡眠时翻身时挤压起搏器等。④由于使用双斜率频率适应性,因此对日间活动频率范围及上限频率范围可独立调控,这就使得频率适应性反应更加生理性。⑤长期使用稳定性好。

(2)主要缺点:

①对调节非运动性代谢的增加不敏感,如思维及情感活动。②对运动后的频率反应不如每分通气量传感器。

无导线起搏器是近些年新的起搏技术,因其植入于搏动的心脏里,加速度计一直是在感知着运动,因此在传统频率应答算法的基础上做了调整。Micra无导线起搏器应用新技术方法,将心搏运动设定为低速率值而排除。这个设定值用来为每个患者建立一个独特的基线,滤过静息时心脏自身搏动来确认患者运动时高级别的运动。此外,因为Micra无导线起搏器植入右心室后,所固定的位置及角度均不相同,为适应这些位置,Micra无导线起搏器设计一个三个轴向的加速度计,区别于传统起搏器的一个轴向加速度计。这意味着,医师可以选择最能区分心脏自身运动和患者运动的轴向量。

(三)分钟通气量传感器

1.原理

每分通气量传感器通过测量导线顶端电极与脉冲发生器之间的经胸阻抗,测得潮气量和呼吸频率,然后计算出每分通气量,并与安静状态的基础值相比较,能更好地说明患者的代谢需求,经脉冲发生器的内设算法自动调节起搏输出频率。每分通气量传感器需要特殊的双极导线。

2.临床应用

此类传感器的最大优点为起搏频率的改变与活动量变化的相关性比较好,因此在临床上应用比较广泛。但与体动传感器比较,这类传感器对运动反应的起始频率上升比较慢,比窦房结慢30s。此外,还受其他因素,如讲话及非运动或代谢性增加引起呼吸频率加快的影响。

(四)QT间期传感器

1.原理

根据人体活动或情绪改变时,QT间期与体内代谢活动相适应性缩短或延长这一生理特点研制而成。通过测定QT间期的变化,可以反映出人体在运动、情绪改变及思维活动时交感神经的兴奋程度。

2.临床应用

此类频率适应性起搏的特点是起搏频率的增减与代谢活动的相关性比较好,长期使用性能比较稳定。但不足之处为频率适应性反应比较慢;需要心室完全起搏,这对房室结功能良好的患者不利,因为增加心室起搏的比例不但增加耗电量,而且增加心衰及房颤的发生率。此外,影响QT间期的药物,如胺碘酮等将影响起搏器频率适应性效果。心肌缺血对QT间期有一定的影响。高血钙时QT间期缩短,而低血钙时QT间期延长,这些都将影响起搏器频率适应性效果。

(五)心肌阻抗传感器

此类传感器多结合闭环刺激系统(CLS),模拟了正常人体调节原理(图5-3):当运动、情绪变化或思维活动时,交感神经兴奋,心肌收缩力增加,但由于窦房结变时性功能障碍,心率不能相应加快。此时,起搏器的感知器则模拟正常窦房结功能,增加起搏频率从而满足人体代谢的需要(图5-4)。由于其调节过程是双向性的,即活动或情绪改变引起起搏频率的增加,而增加的起搏频率导致的心排血量及血压的增高又对中枢交感神经系统起到负反馈的调节作用。因而,此类起搏器称为闭环式频率适应性起搏器。不同于加速度及分钟通气量传感器,这类传感器是单向性的,即当活动时触发起搏频率加快,但增加的起搏频率对人体无负反馈的调节作用,因此,又称开环式频率适应性起搏。近年来临床使用的新型闭环式频率适应性起搏器,如百多力公司(Biotronic)Inos及Protos起搏器即模拟了上述正常人体调节原理,目前比较新的起搏器有Eluna 8或Evia系列。

图5-3 人体正常的闭环式调节过程

CLS:闭环刺激;HR:心率;CO:心排血量;SV:每搏量;SANode:窦房结;Myocardium:心肌。

图5-4 心脏变时性障碍者起搏器的闭环调节过程

1.原理

Inos及Protos闭环式频率适应性起搏的工作原理为心室导线连续采集每一心动周期心肌阻抗的变化,绘成阻抗曲线(图5-5)。心脏收缩时,心肌收缩力逐渐增加,心肌阻抗随心肌收缩力的增加而成比例增加。因为心肌收缩力与心肌阻抗正相关,而与心腔内的血容量呈负相关。在收缩晚期,心肌收缩力及阻抗均达到最大值,而此时心腔内的血容量最少。起搏器将每一心动周期心肌阻抗的变化绘成阻抗曲线后,与安静时记录到的阻抗曲线比较,根据两者的差值来调节起搏频率。差值越大,起搏频率增加的幅度越大。如安静时记录到的当前阻抗与休息时记录到的阻抗曲线相同,则起搏器不改变输出频率。一般活动时,心肌收缩力及阻抗增加的幅度较小,因此起搏频率的增加不大。当剧烈活动时,由于心肌收缩力明显增加,因而心肌阻抗变化很大,当起搏感知器感知到这一变化后,其起搏频率的幅度也相应增大。

图5-5 测定心肌阻抗的示意图

2.特点
(1)能感知情绪变化、思维活动等自主神经功能改变:

目前临床上常用的加速度或每分通气量等传感器只能感知体力活动的改变。Protos起搏器的感知器,不仅能感知体力活动,而且还能感知脑力活动。因而,此类感知器更符合生理要求,其功能更接近窦房结。这类起搏器适用于各类需植入起搏器的患者,尤其是活动少、长期卧床、老年人以及从事脑力劳动的患者。

(2)程控简单:

一般只需设置下限及上限频率。而加速度或每分通气量等传感器通常需要程控多种参数,除下限及上限频率外,其他参数包括活动感知阈值、频率适应性斜率、加速度时间及减速度时间等。而每一项还包括不同的内容。如感知阈值有不同档次(低档、中/低档、中/高档及高档),必须根据不同的患者随时调整。

(3)不需要特殊导线:

任何公司生产的心室起搏导线均可使用。而每分通气量传感器需要双极起搏导线。

(4)β受体阻滞剂等心肌抑制药物对起搏器频率适应性反应无明显影响:

由于此类感知器通过测定心肌阻抗来调节起搏频率,而心肌阻抗与心肌收缩力正相关,当使用β受体阻滞剂等心肌抑制药物时心肌收缩力下降,理论上将影响起搏器输出频率。但实际上,感知器是根据阻抗变化差值来调整起搏频率的,而不是根据心肌阻抗绝对值的大小。由于β受体阻滞剂对安静及活动时心肌收缩力均有抑制作用,因而,心肌阻抗的绝对值相应降低,这样两者间的差值与用药前比较变化并不大。所以,长期使用β受体阻滞剂等心肌抑制药物并不会明显影响起搏器频率适应性反应。

(5)心脏器质性病变对起搏器频率适应性反应的影响:

当植入起搏器的患者发生急性心肌梗死时,由于坏死的心肌收缩力下降,导线测定到的心肌阻抗也相应下降。因此,虽然由于疼痛等引起交感神经兴奋及情绪改变,但起搏频率并不相应加快。当心力衰竭或扩张型心肌病患者植入了此类起搏器,由于心肌收缩力明显减弱,心肌阻抗也小,但只要患者有活动或思维、情绪等变化,交感神经兴奋能够引起心肌收缩力增加,与安静时比较,阻抗明显增加,起搏器便能发挥相应的频率适应性改变功能。反之,如果病情很重,患者绝对卧床,当交感神经兴奋时心肌收缩力无明显增加,此时,起搏器频率适应性反应也明显减弱。

(6)独特的抗血管迷走性晕厥效果:

现代起搏器通常具有抗血管迷走性晕厥的功能。首先是识别晕厥前期自主心率骤降,当自主心率突然下降超过一定数值(如20~50次/min),并持续一定的时间,起搏器认为患者即将发生晕厥,此时立即发放高频率干预性起搏,从而预防了晕厥的发生。通常此类起搏器对心脏抑制性晕厥效果较好,而对血管抑制性及混合性晕厥效果较差。大多数血管迷走性晕厥患者属于血管性及混合性晕厥。而感知心肌阻抗的频率适应性起搏器,抗血管迷走性晕厥的机制不同。这类起搏器对血管迷走性晕厥的识别不是通过频率骤降,而是发生在交感神经兴奋频率加快时。当交感神经兴奋,心率增快,同时心肌收缩力加强,心肌阻抗突然升高,起搏器感知这一变化后立即加快起搏频率,从而阻止了晕厥的发生。由于高频率干预性起搏发放在频率骤降前的交感神经兴奋期,因此对各种类型神经介导性晕厥的干预效果均较好。

3.临床效果

(1)国家老年医学中心/北京医院心内科曾在2004—2008年共植入92例带有闭环功能的百多力公司Protos DDDR/VVIR起搏器。本研究显示CLS感受器模式在情绪变化或精神压力下,对于心率的反应性优于加速度感受器模式,两种模式对于运动时心率变化均有良好的反应性。

(2)相关研究均显示,闭环刺激频率适应性起搏器对血管迷走性晕厥的预防作用十分确切。

(六)复合传感器

目前,临床上常用的大多数单传感器均存在不足,最常用的是感知体动及感知每分通气量的传感器,都不够理想。理想的传感器应是:反应速度快、反应的相称性高、敏感性及特异性强。因而,近年来常将两种不同功能的传感器组合在一起,以弥补相互之不足。如体动传感器反应速度快,但反应的相关性较低,反之,每分通气量传感器的反应速度慢,但相关性好,两者正好取长补短。

下面以体动传感器与分钟通气量传感器组合(图5-6)为例来说明这类传感器的特点:

图5-6 组合传感器

A.体动压电晶体传感器;B.每分通气量传感器。

频率适应性起搏传感器将体动压电晶体传感器与每分通气量传感器相结合。这两种传感器结合的最大优势为体动传感器在活动初始阶段的快速起搏频率弥补了后者的不足,而每分通气量传感器在运动达一定时间及强度后,其起搏频率与机体代谢相关性好以及运动后起搏频率下降缓慢,此优点克服了体动传感器在这方面的不足。

三、频率适应性起搏的适应证及应用

目前频率适应性起搏的主要适应证为心脏变时性功能不全的患者。《2018ACC/AHA/HRS心动过缓和心脏传导延迟患者评估和管理指南》明确提出对于症状性变时功能不全的窦房结功能障碍患者推荐频率适应性起搏(推荐级别Ⅱa)。指南同样提到,关于变时性功能不全是一种对生理需求(如体力活动)不适当的迟钝性心率反应,即在尽力情况下仍不能达到年龄相对的目标心率,以至于不足以满足生理需求,不能应用简单的年龄相关公式进行定义,推荐通过动态心率监测以及运动平板试验进行评估,变时功能不全的诊断需要仔细的个体化临床评估,同时强调其他因素例如性别、合并症等的重要性。

除窦房结变时性功能障碍外,适合频率适应性起搏情况还包括:①心房静止;②房颤伴缓慢心室率或心房扑动(房扑)伴心室率缓慢者;③间歇性发作的房性心律失常,如房颤及房扑合并不适宜的心室反应者。

临床实践中,尽管没有严格规范是否植入带有频率适应功能的起搏器,但是大多数情况都会选择带有频率适应功能的起搏器,无论是DDDR还是VVIR。这是因为对于有起搏适应证的患者,即使目前没有变时性功能不良,日后很可能出现,尤其是长期使用抗心律失常药物的情况下。

起搏器植入术前应根据患者的年龄、职业、日常生活特点、基础疾病及所使用药物等因素进行个体化的选择传感器类型。目前推荐使用双传感器,最常用者为体动+每分通气量或体动+心内阻抗传感器。术后的程控及随访,需要医师、工程人员、患者之间有效沟通、紧密合作,才能个体化调整频率应答参数,从而真正发挥频率适应性起搏的功能。一项随机对照研究显示,DDDR组与DDD组进行比较,没有任何获益。无论是在6个月随访中的总运动时间,还是为期1年随访中的具体活动量表或次要生活质量终点,均无显著差异。然而,DDDR组右心室起搏比例高(>90%),频率适应性起搏的潜在获益可能被高比例右心室起搏所抵消。因此,在临床程控中,应谨慎开始R功能,并尽可能频率适应性起搏个体化。另外,随着自动化调整功能的发展,未来程控频率应答功能会趋于智能化、简单化。

对于老年人是否需要起搏器频率支持,即频率适应性起搏的必要性问题意见不完全统一,传统观念认为,老年人心率缓慢是正常老化的生理现象,这符合老年人代谢降低的特点,因此,起搏频率支持不如年轻人重要。然而,明尼苏达大学运动生理研究室对57例年龄>65岁及年龄<65岁的正常人平均43h心率分布的结果显示,大多数人心率分布在较低的范围,大约只有10%的时间心率>100次/min。而两组健康人的心率分布是非常相似的,尤其是心率在<130次/min,年轻组与年老组差异无统计学意义。此研究说明,老年人同样需要频率支持,即在适合起搏治疗的患者,不论是老年人还是年轻人均需要频率适应性起搏。

对于冠心病心绞痛的患者仍存在较大争议,一般认为不适合植入频率适应性起搏器,因为心率增快会增加心肌氧耗量,从而诱发或加重心绞痛。然而一项纳入18例冠心病心绞痛患者进行运动平板试验及心肌核素显像,比较VVI与VVIR起搏方式对心绞痛及运动耐量等的影响,结果显示,VVIR组平均运动时间增加28%,两组心绞痛发作次数、硝酸甘油消耗量差异无统计学意义。此外,VVI组与VVIR组心肌核素显像也无明显区别。此结果表明,冠心病心绞痛患者同样可以植入频率适应性起搏器。

对于心力衰竭患者,尤其是心脏收缩功能明显不全时,由于每搏量明显降低,当活动时心排血量的增加在一定范围内主要依赖于心率的增快,因此,频率的支持对于维持适当的心排血量有一定作用。然而,过多的右心室起搏,同样会增加心力衰竭风险。未来随着生理性起搏技术的发展,结合频率适应性功能及个体化参数设置,存在广阔的探索空间。

四、小  结

频率适应性起搏作为一种理想的生理性起搏器在临床上广泛应用已有30多年的历史。它通过匹配的传感器,感知人体活动及代谢变化,从而改变起搏频率,使起搏器的输出频率尽可能模拟正常窦房结的功能。多年来临床实践已证实,频率适应性起搏无论是对于患者,还是医师都能带来明显的益处:①提高患者的运动耐量,从而改善生活质量。②改善心力衰竭患者的心功能。充血性心力衰竭合并心动过缓植入起搏器的患者,由于每搏量的降低,心排血量的维持主要依赖一定范围内心率的增加,尤其在运动时心率的增加对维持适当的心排血量尤为重要。③对于临床医师而言,频率适应性起搏使得医师用药更加方便、安全。因为起搏器患者可能合并有快速心律失常(如房颤及房扑伴快速心室率、室性心律失常等)、高血压、冠心病、心力衰竭等需要使用抗心律失常药物、β受体阻滞剂以及洋地黄类等,这些药物可能使得患者的心率更慢,并诱发或加重心脏变时功能障碍。如果植入的是频率适应性起搏器,则基本无须担心这些药物对心脏变时功能的影响。

频率适应性起搏器的主要适应证是窦房结变时性功能不良和慢性房颤合并显著缓慢的心室率。而在临床实践中,是否植入带有频率适应性功能的起搏器目前尚无严格的规范。很多学者认为频率适应性双腔起搏(DDDR)或频率适应性单腔起搏(VVIR)适合所有需要双腔(DDD)单腔(VVI)起搏的患者。因为有起搏指征的患者中,有较高比例的患者即使目前没有变时性功能不良,日后也可能发生窦房结功能障碍,并且部分患者需要长期口服抗心律失常药物包括β受体阻滞剂等,可诱发和加重变时性功能不良。

起搏器频率适应性反应的决定因素是传感器。感知心肌阻抗的闭环式频率适用性传感器不仅能够对体力活动做出相适应的频率应答反应,而且还能够感知情绪变化、思维活动等自主神经功能改变。此外此类起搏器具有比较独特的抗血管迷走性晕厥作用。因此,此类频率适应性起搏器具有良好的应用前景,目前在我国也已经得到了广泛的应用。

(刘俊鹏 陈浩 杨杰孚)

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