心脏起搏系统的构成、起搏器的类型及其表达方式

1 心脏起搏系统的构成

心脏起搏系统由脉冲发生器、电极导线、电极－组织界面及程控仪四部分构成。

1． 1 脉冲发生器

脉冲发生器即通常所说的起搏器，是起搏器的核心部分，包括电子元件、电池和导线连接部分； 其外壳由钛合金制成，电池多采用锂－ 碘电池。

1． 2 电极导线

电极导线包括电极、含有绝缘层的导线及其连接器。电极分为单极和双极： 前者是指顶端仅由一个电极组成，作为阴极，脉冲发生器的外壳作为阳极，由此构成了一个大环路，在体表心电图上形成高尖的起搏脉冲信号（ 图1) ； 而后者是指阴极和阳极均在电极导线上，阴极通常位于电极导线的顶端，其后一定距离为阳极，由此构成较小、较短的环路，产生较小的起搏脉冲信号，有时不易辨认（ 图2) 。

电极导线将脉冲发生器与心脏连接起来，是起搏系统中的关键元件，具有双向传导功能：

① 将起搏器发放的电脉冲传递给心脏用于起搏；

② 接收心脏自身的心电信号传回起搏器以备感知。

电极导线分为被动固定和主动固定两种固定方式： 前者是将电极导线的顶端嵌顿在肌小梁内等心脏解剖结构上，最常用的是翼状电极，其次为凸缘状、螺旋状电极； 后者是将电极导线顶端的螺旋旋入心肌组织，常用的是激素缓释电极，其可降低起搏阈值、提高对自身P波和QＲS 波群的感知灵敏度并延长起搏器的使用寿命。

例 1: 患者女， 82 岁，临床诊断： 病窦综合征，植入双腔起搏器6 年。设置的起搏参数: 基本起搏周期1 000 ms，频率60 ～ 120 次/min，A-V 间期170 ms。

MV1、MV5导联同步记录（ 图1) ，显示DDD 起搏心律，其起搏周期1． 0 s，频率60 次/min，A-V 间期0． 17 s； 起搏QＲS'波群呈类左束支阻滞图形； Ｒ3、Ｒ7搏动为提前出现形态不一致的宽大畸形QＲS-T 波群，其前无相关的P（ P'） 波，偶联间期不等，为双源性室性早搏； 室性早搏后的起搏房性逸搏周期（ Ｒ3-A间期） 为0． 83 s，起搏室性逸搏周期（ Ｒ3-Ｒ4间期） 为1． 0 s，表明起搏器未开启频率滞后功能。

心电图诊断： ① 双腔起搏器，以DDD 模式起搏，心房、心室起搏功能及心室感知功能正常，心房感知功能未能评价； ② 双源性室性早搏。

图1 双腔起搏器（ 单极起搏） 出现高尖的脉冲信号

例2: 患者男，70 岁，临床诊断： 病窦综合征，植入双腔起搏器1 年。

设置的起搏参数: 基本起搏周期1 000 ms，频率60 ～ 120 次/min，A-V 间期140 ms。

MV1、MV5导联同步记录（ 图2) ，定准电压5 mm/mV，显示DDD 起搏心律，起搏周期1． 0 s，频率60 次/min，A-V 间期0． 14 s； 起搏脉冲的振幅较小，与双极起搏电极有关； Ｒ6、Ｒ7为单纯起搏QＲS'波群，特别宽大畸形，而Ｒ1 ～ Ｒ5搏动的QＲS 波群相对较窄，系心房起搏脉冲夺获心房后经房室交接区下传心室与经A-V 间期触发心室起搏两者所形成的不同程度的室性融合波所致。

心电图诊断： ① 双腔起搏器，以DDD 模式起搏； ② 同源性室性融合波；③ 心房、心室起搏功能正常，心房、心室感知功能未能评价。

图2 双腔起搏器（ 双极起搏） 出现低小的脉冲信号

1． 3 电极－ 组织界面

电极导线置入适当位置后，在该位置周围形成纤维包裹并令其非常稳固，使电极导线变成心脏的一部分。但心房电极在植入早期或三腔起搏器植入左室电极导线时，易发生脱位而出现起搏波形改变或起搏功能异常。

1． 4 程控仪

程控仪用于与起搏器进行“对话”，查询和调控起搏器储存的各项参数。

2 起搏器的类型

根据起搏器所植入的电极导线和所起搏心腔的数目，可将起搏器分为单腔、双腔、三腔及四腔起搏器。

2． 1 单腔起搏器

单腔起搏器分为心房单腔起搏器（ 图3 ) 和心室单腔起搏器（ 图4) 。前者的起搏电极大多植入于右心耳，后者的起搏电极大多植入于右心室心尖部。

例3: 患者男，65 岁，临床诊断： 病窦综合征，植入AAI 起搏器1 年。设置的起搏参数： 基本起搏周期1 000 ms，频率60 次/min。MV1、MV5导联同步记录( 图3) ，显示AAI 起搏心律，其起搏周期0． 98 ～ 1． 01 s，频率59 ～ 61 次/min，A-Ｒ 间期0． 23 s; 起搏P'波时间0． 16 s，呈双峰切迹，两峰距0． 07 s; 可见提前出现P'-QＲS-T 波群，其P'-A4间期1． 09 s，即起搏房性逸搏周期为1． 09 s。心电图诊断： ① AAI 起搏心律、开启频率负滞后功能、心房起搏与感知功能正常； ② 起搏P' 波类似二尖瓣型P 波，提示不完全性房内阻滞； ③ 房性早搏； ④A-Ｒ 间期略延长，可能存在房室传导延缓。

图3 心房单腔起搏器（ 双极起搏）

例4: 患者女，68 岁，临床诊断： 病窦综合征，植入VVI 起搏器2 年。

设置的起搏参数： 基本起搏周期1 000 ms，频率60 次/min。

MV1、MV5导联同步记录（ 图4) ，显示心室起搏脉冲引发宽大畸形QＲS-T波群，其起搏周期1． 0 s，频率60 次/min，QＲS 终末部或ST 段起始部有逆行P － 波重叠，Ｒ‘-P － 间期0． 18 s； Ｒ4搏动为提前出现宽大畸形QＲS-T 波群，后心室起搏脉冲的间距为1． 25 s。

心电图诊断：① VVI 起搏心律伴心房、开启频率负滞后功能、心室起搏与感知功能正常； ② 室性早搏。

逆传

图4 心室单腔起搏器（ 单极起搏）

2． 2 双腔起搏器

双腔起搏器的心房起搏电极大多植入于右心耳，心室起搏电极大多植入于右心室心尖部，进行房室顺序起搏（ 图1 和图2) 。

2． 3 三腔起搏器

根据植入部位，三腔起搏器可分为：

① 左心房+ 右心房+ 右心室的三腔起搏，用于治疗和预防心房颤动；

② 右心房+ 右心室+ 左心室的三腔起搏（ 图5) ，又称为心脏再同步起搏( CＲT） ，其左心室电极大多植入于冠状静脉的侧静脉、侧后静脉或心后静脉，用于治疗顽固性心力衰竭、扩张型心肌病及肥厚型心肌病等。

图5 三腔起搏器( CＲT） 左心室领先起搏时的心电图特征

2． 4 四腔起搏器

四腔起搏器为双心房+ 双心室的起搏，用于治疗心力衰竭伴阵发性心房颤动。

例5: 患者男，72 岁，临床诊断： 扩张型心肌病，植入三腔起搏器2 年。

设置的起搏参数: 基本起搏周期1 000 ms，频率60 ～ 120 次/min，A-V 间期160 ms，心室后心房不应期( PVAＲP) 300 ms，心室不应期300 ms。

12 导联心电图定准电压为5 mm/mV（ 图5) ，显示Ⅱ、V4 ～ V6导联窦性P 波时间0． 12 s，呈双峰切迹，两峰距0． 07 s，V1导联Ptf值约－ 0． 08 mm·s； 其P-P 间期0． 62 s，频率97 次/min，P-V 间期0． 14 s； 除Ⅲ导联外，其余导联QＲS 波群前均有两根相距0． 02 s 的心室起搏脉冲（ 左心室领先起搏） ，起搏QＲS'波群时间0． 13 s，其形态在Ⅱ、Ⅲ、aVF 导联主波向下，胸前导联呈类右束支阻滞图形，表现为左心室领先起搏的心电图特征。

心电图诊断： ① 窦性心律； ② 二尖瓣型P 波、PtfV1绝对值明显增大，提示左心房肥大和/或左心房负荷过重； ③ 三腔起搏器，以VAT 模式起搏； ④ 表现为左心室领先起搏，其心房感知功能和心室起搏功能正常，心房起搏功能和心室感知功能未能评价。

3 起搏器的编码及意义

自1958 年植入第一台起搏器至今，起搏技术已历经了50 余年的发展。为便于交流、识别起搏器的类型和功能，北美心脏起搏与电生理学会( NASPE) 和英国起搏电生理学组( BPEG) 于1987 年制了起搏器编码［1］（ 表1) ，并在2000 年进行了重新修订，将原第5 位的“抗心动过速”更改为“多部位起搏”［2］（ 表2) 。

订

根据起搏器编码，可以了解起搏器的类型和功能。例如： AAI 为心房起搏，心房感知，感知后反应方式为抑制起搏脉冲发放； VVIＲ 为心室起搏，心室感知，感知后反应方式为抑制起搏脉冲发放、频率应答； DDD 为房室顺序起搏，心房与心室双腔感知，感知后反应方式为触发或抑制起搏脉冲发放。在实际工作中，绝大多数情况下仅用前面三位编码，偶尔会加用第四位编码。

程控仪检测起搏器时，起搏标记通道显示AP（ 心房起搏） 、VP（ 心室起搏） 、AS（ 心房感知） 、VS（ 心室感知） 模式。但不同厂家生产的起搏器，有些起搏标记不同，例如： 美敦力起搏器自动模式转换标记为MS，而圣犹达起搏器自动模式转换则标记为AMS。

4 起搏脉冲振幅大小、极性改变的原因

起搏脉冲振幅的大小取决于起搏电极的类型、电极间距、起搏输出能量和记录的导联。单极起搏、输出能量较高，均使脉冲信号高大； 而双极起搏、输出能量较低，则使脉冲信号低小。起搏脉冲通常在Ⅱ导联最为清楚。动态心电图在同一导联上，起搏脉冲的形态、振幅及极性会发生改变，这与脉宽持续时间短暂，数字化记录仪采样频率太低，丢失了起搏信号较陡的部分和开始下移的过渡部分的信息有关［3］，不能误认为起搏器功能不良（ 图6) 。

例6: 患者男， 57 岁，临床诊断： 病窦综合征，植入AAI 起搏器3 年。

设置的起搏参数： 基本起搏周期1 100 ms，频率55 次/min。

MV5导联（ 图6) 未见窦性P 波，心房起搏脉冲后跟随相应的P'-QＲS-T 波群，其脉冲的形态、振幅和极性发生间歇性改变； 起搏周期1． 10 s，频率55 次/min，P'-Ｒ 间期0． 18 s。

心电图诊断： AAI 起搏心律，心房起搏功能正常，其感知功能未能评价。

图6 心房起搏脉冲的形态、振幅和极性发生间歇性改变。