以起搏除極積分刺激除極波檢測法確認奪獲與否的心室自動閾值管理的臨床觀察

司海龍，秦勤，陳剛，路雅茹，寇璐，林文華，任自文，趙炳讓

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以起搏除極積分刺激除極波檢測法確認奪獲與否的心室自動閾值管理的臨床觀察

司海龍，秦勤，陳剛，路雅茹，寇璐，林文華，任自文，趙炳讓

摘要

目的：通過對植入Zephyr5826起搏器患者的隨訪，觀察以起搏除極積分刺激除極波檢測法（PDI）測算刺激除極波下面積方式確認奪獲與否的心室自動閾值管理(VCM)的臨床觀察。

方法：選取植入Zephyr5826起搏器患者102例，術后即刻將心室電極設置為雙極感知、雙極起搏以滿足PDI測算刺激除極波下面積的設置需要，觀察患者術后第1 d、7 d及1、3、6、12個月時VCM功能的開啟情況及工作情況,并將VCM閾值與手動測定閾值進行比較。觀察隨訪患者有無胸大肌刺激、膈肌刺激及心悸感。

結果：1例術后1個月時因急性心肌梗死去世，余101例均隨訪12個月。隨訪期內(nèi)102例均于術后即刻成功開啟VCM功能。101例患者隨訪期內(nèi)均無胸大肌刺激、膈肌刺激等癥狀出現(xiàn)，6例(5.9%)因不能耐受每日閾值自動測試過程引起的心悸感于術后7 d時關閉VCM功能，之后隨訪時臨時測試并記錄VCM閾值。VCM閾值與手動測定閾值臨床符合率100%（臨床符合定義為VCM閾值與手動測定閾值相差- 0.125～+ 0.125 V）。VCM功能對其中1例患者術后第1d時閾值升高至2.125 V的情況亦能準確識別并自動調(diào)整輸出為2.375 V。VCM功能開啟時的心室起搏輸出電壓為（0.99±0.48） V（n=608），依焦耳定律算得，與普通電壓起搏(2.5 V，0.4 ms)相比，VCM功能在心室起搏輸出方面可節(jié)省84%的能量消耗，與高電壓起搏(3.5 V，0.4 ms)相比，可節(jié)省92%的心室起搏能量消耗。隨訪期間心電圖及24小時動態(tài)心電圖均未見心室失奪獲及感知不良。

結論：Zephyr5826雙腔起搏器通過新測算方法實現(xiàn)雙極起搏模式下的VCM功能，可以安全有效的應用低能量起搏心臟，少數(shù)患者因無法耐受自動測試過程中的心悸感無法開啟VCM功能。

關鍵詞 心臟起搏器，人工；起搏閾值；閾值自動化管理

Objective: To observe the automatic ventricular capture management (VCM) confirmed by paced depolarization integral (PDI) evoked response detection via the follow-up study in patients with Zephyr5826 pacemaker implantation.

Methods: A total of 102 relevant patients were enrolled. In order to conduct PDI calculation, pacemakers were set by bipolar sensing and bipolar pacing at immediately after implantation. VCM functions were observed at 1 day, 7 days and 1 month, 3, 6, 12 months after implantation, the ventricular threshold by VCM test and manual test were compared. The symptoms of pectoralis major stimulus, diaphragm stimulus and palpitation were observed in all follow-up patients.

Results: There was 1 patient died by MI at 1 month after Zephyr5826 pacemaker implantation, the rest 101 patients were followed-up for 12 months. VCM function was successfully turned-on at immediately after implantation in all patients, no pectoralis major stimulus and diaphragm stimulus occurred. VCM function was turned-off in 6/101 (5.9%) patients at 7 days after implantation due to intolerable palpitation caused by daily automatic VCM, instead they received manual test at follow-upvisit. The coincidence rate of ventricular thresholds between VCM test and manual test were 100%. Ventricular pacing output voltage by VCM was (0.99 ± 0.48) V, n=608. Compared with regular pacing output voltage (2.5V, 0.4ms), VCM function may save 84% of energy consumption; compared to high pacing output voltage (3.5V, 0.4ms), VCM may save 92%. Loss of ventricular capture and poor sensation were not found by ECG and 24 h dynamic monitoring.

Conclusion: Zephyr5826 pacemaker may conduct bipolar pacing and scanning with VCM function, it can be effectively and safely operated by low energy output. A few patients may not use VCM function due to intolerable palpitation.

Key words Pacemaker, artificial; Pacing threshold; Automatic capture management

(Chinese Circulation Journal, 2016,31:358.)

1995年，St.Jude公司將具有心室自動閾值管理（VCM）功能的單腔起搏器Microny成功上市，開啟了VCM功能起搏器的臨床應用及進一步研究的新局面[1]。在VCM功能測試心室閾值時，為了提高對刺激除極波（ER）振幅的感知，心室電極必須設置為單極起搏、雙極感知。單極起搏模式下心室電極頭端與起搏脈沖發(fā)生器之間的人體組織成為電流環(huán)路的一部分，當流經(jīng)人體組織的電流達到一定強度時可引起局部肌肉抖動和（或）抽動，所致噪聲干擾嚴重時會影響起搏器對刺激除極波的感知確認，部分患者可出現(xiàn)明顯的心悸感。VCM功能在自動測試過程中因高能量后備脈沖的頻繁發(fā)放所致的心悸感、周圍肌肉抽動等不適感在心室單極起搏模式下較為常見，另有部分患者因噪聲干擾導致刺激除極波感知不理想從而無法開啟VCM功能[1, 2]。St.Jude公司最新推出的Zephyr系列起搏器，新增了起搏除極積分刺激除極波檢測法（PDI），該方法對刺激除極波的感知更加精準，在成功應用于心房自動閾值管理的同時，可以支持雙極起搏模式下的VCM功能[3]。有研究顯示，應用PDI方法的心房自動閾值管理功能在起搏器植入術后半年時的開啟比例達51.5%[4]。本文擬對Zephyr5826起搏器雙極起搏模式下VCM功能的開啟比例、準確性、安全性及舒適性進行觀察。

1 資料與方法

研究對象：選取2008-11至2014-08期間植入Zephyr5826起搏器患者102例，男61例、女41例，年齡42～89（69.1±9.2）歲。病態(tài)竇房結綜合征72例（70.6%），高度房室傳導阻滯（AVB）21例（20.6%），雙結病變6例（5.9%），肥厚型梗阻性心肌病3例（2.9%）。其中有明確陣發(fā)性心房顫動病史53例（52.0%），合并高血壓50例（49.0%），冠心病25例（24.5%），糖尿病21例（20.6%）。

入選患者的診斷于術前經(jīng)病史、體檢、動態(tài)心電圖、超聲心動圖、胸部X線胸片等檢查證實，均符合2002年美國心臟協(xié)會（AHA）／美國心臟病學會（ACC）／北美起搏和電生理學會（NASPE）及中國起搏與心電生理學會安裝起搏器指南規(guī)定的適應證。多數(shù)患者均因治療心律失常和（或）原發(fā)病，使用一種或多種藥物治療。如服用胺碘酮、β受體阻滯劑、莫雷西嗪或普羅帕酮控制心律失常，口服血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（ACEI）、血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑（ARB）、鈣離子拮抗劑和（或）β受體阻滯劑控制血壓，注射胰島素和（或）口服磺脲類降糖藥等藥物控制血糖，冠心病患者服用阿司匹林、氯吡格雷、單硝酸異山梨酯、他汀類等藥物和（或）接受經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）控制心絞痛等癥狀。

植入方法:102例起搏器型號均為Zephyr5826 （St.Jude公司，美國）。97例患者采用左鎖骨下靜脈穿刺術，5例患者因左利手采用右鎖骨下靜脈穿刺術，心房導線型號均為1642T型低極化電極，固定于右心耳部。心室導線型號均為1646T型低極化電極，固定于右心室心尖部。術中調(diào)整電極位置使各參數(shù)達到：心房、心室起搏閾值0.2～1.0 V（脈寬0.4 ms），阻抗200～1 500Ω，心房感知＞2.0 mV,心室感知＞5 mV。術中起搏器分析儀測試起搏參數(shù)滿意后，固定電極，將脈沖發(fā)生器埋于胸前皮下。

隨訪方法：植入術后即刻設置心室電極為雙極起搏、雙極感知模式，術后第1、7d及1、3、6、12個月時隨訪程控，應用Merlin程控儀（St.Jude公司，美國）。VCM功能開啟前需先進行autocapture設置測試，滿足心室最小刺激除極波/最大極化波＞ 2:1方可開啟VCM功能，該設置測試過程由起搏器自動完成，測試結束后推薦開啟VCM功能時會同時推薦刺激除極波感知靈敏度值，若不能開啟則會顯示可能的原因。VCM功能開啟后設置隔8 h測試1次，每次隨訪時記錄手動測試心室閾值、VCM功能開啟情況及開啟后自動測定的心室閾值。人工測試及VCM測試脈寬均為0.4 ms，人工測試起搏閾值時輸出電壓每次遞減最小幅度為0.25 V,VCM自動測試的間隔幅度最小為0.125 V。兩組數(shù)值比較時臨床符合定義為自動測得閾值與人工測得閾值相差- 0.125～+ 0.125 V。每次程控結束行心電圖檢查，隨訪3至12個月期間行24 h動態(tài)心電圖檢查。每次隨訪均記錄患者有無膈肌跳動、胸大肌抽動等肌肉刺激癥狀，有無心悸不適感。

對比自動閾值管理功能自動確定的輸出電壓與傳統(tǒng)人工設置輸出電壓的差異，并根據(jù)焦耳定律（W =U2t/ R）來計算該差異對起搏能量的影響。

12個月內(nèi)起搏能量消耗（mJ）＝起搏電壓閾值（V）2×輸出脈寬（ms）×12個月內(nèi)起搏輸出次數(shù)/導線阻抗（Ω）。簡稱公式（1）。

統(tǒng)計學方法：計量資料以均數(shù)±標準差表示。數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0軟件包，分析手動及自動閾值差別采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

102例患者術后隨訪VCM開啟比例 （表1） ：1例患者術后1月時因急性心肌梗死并發(fā)心原性休克去世，余101例均隨訪12個月。102例患者隨訪期內(nèi)均于術后即刻滿足開啟VCM的條件而成功開啟該功能。101例患者隨訪期間均無胸大肌刺激、膈肌刺激等肌肉刺激癥狀出現(xiàn)，6例（5.9%）因不能耐受每日閾值自動測試過程中出現(xiàn)的心悸感于術后7 d關閉VCM功能，之后隨訪時臨時應用VCM功能測試并記錄結果。隨訪程控608次，其中9次VCM測值比手工測值高0.125 V，396次兩者測值相等，203次VCM測值比手工測值低0.125V，臨床符合率100%。

102例患者術后隨訪心室起搏閾值的變化：VCM閾值與手動測定閾值之間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表1）。隨訪期間心電圖及24 h動態(tài)心電圖均未見心室失奪獲及感知不良。

102例患者術后隨訪心室起博輸出電壓的參數(shù)變化（表1）：102例患者隨訪期內(nèi)VCM功能開啟時的心室起搏輸出電壓最低為（0.91±0.51）V（1d），最高為（1.02±0.49）V（12個月，n=101），總平均心室起搏輸出電壓為（0.99±0.48） V（n=608）。應用公式（1）可以算得，與普通電壓起搏（2.5 V，0.4 ms）相比，VCM功能在心室起搏輸出方面可節(jié)省84%的能量消耗，與高電壓起搏（3.5 V，0.4 ms）相比，節(jié)能更加突出，可節(jié)省92%的心室起搏輸出能量消耗。VCM功能對1例患者術后第1 d時心室閾值升高至2.125 V的情況亦能準確識別并自動調(diào)整輸出為2.375 V。

表1 102例*患者術后隨訪VCM開啟比例、心室起搏閾值及心室起搏輸出的參數(shù)變化（±s）

表1 102例*患者術后隨訪VCM開啟比例、心室起搏閾值及心室起搏輸出的參數(shù)變化（±s）

注：VCM：心室自動閾值管理。*：1例于術后1月時因急性心肌梗死并發(fā)心原性休克去世。#：6例未開啟VCM功能的原因為患者不耐受每日閾值自動測試過程中的心悸感

手動測定閾值 (V) VCM閾值 (V) P值1天　100 (102/102)　 0.58±0.26　 0.56±0.25　 0.166 0.91±0.51 1周　94.1 (96/102)　 0.71±0.26　 0.69±0.23　 0.271 1.02±0.47 1個月　94.1 (95/101)　 0.64±0.25　 0.62±0.22　 0.252 0.97±0.46 3個月　94.1 (95/101)　 0.68±0.27　 0.66±0.24　 0.187 1.00±0.47 6個月　94.1 (95/101)　 0.70±0.30　 0.69±0.26　 0.231 1.01±0.48 12個月　94.1 (95/101)　 0.72±0.27　 0.71±0.30　 0.152 1.02±0.49隨訪時間　VCM開啟比例(%)#心室起搏閾值　心室起搏輸出電壓 (V)

3 討論

隨著科技的發(fā)展，起搏器的自動化程度越來越高[5, 6]。閾值測試一直是起搏隨訪的重要環(huán)節(jié)。由于閾值受諸多因素的影響[7]，其變化是一個動態(tài)的過程，因此，無論患者是否定期隨訪，醫(yī)生只能了解到即時偶測閾值。自動閾值管理功能的出現(xiàn)很好的解決了這個問題，它通過自動監(jiān)測起搏閾值并調(diào)整輸出，既避免了部分起搏器依賴患者因閾值突然升高而出現(xiàn)的生命危險，又可以節(jié)省起搏器電池能量從而延長起搏器壽命[8]。

St.Jude公司的Microny起搏器率先將心室自動閾值管理功能應用于臨床，包括以后上市的Affinity、Verity及Victory等系列起搏器，都是通過差異刺激除極波檢測法（Differential-MAX Evoked Response Detection，DMAX）測試刺激除極波的斜率并與刺激除極波感知靈敏度比較以確定是否奪獲心室，確定心室閾值后以超低電壓（心室閾值+ 0.25 V）起搏心室，為“beat-by-beat”逐跳監(jiān)測以保證安全。為了提高對心室刺激除極波的感知并降低極化電位，心室電極需選用低極化雙極電極并設置為單極起搏、雙極感知，即便如此，術后仍有少數(shù)患者因刺激除極波感知差不能開啟VCM功能[9]。另外，心室單極起搏與雙極起搏相比,存在抗干擾能力弱、偶有胸大肌及膈肌刺激等不足。Medtronic公司的Kappa、Enpulse等系列起搏同樣具有VCM功能，與St.Jude公司的測試刺激除極波斜率不同，它是通過識別起搏刺激后電極殘留電壓的符號變化和回轉(zhuǎn)率的幅度變化來計算心室去極響應的，這種變化是由于心室去極響應的影響而使實際的放電波形與單純指數(shù)波形不同造成的，它對心室電極的極性無要求，該算法另一個特點是不以每搏為基礎，而是在可編程的15 min到42 d的范圍內(nèi)確定起搏閾值[10]，它不提供“beat-by-beat”逐跳監(jiān)測因而不以超低電壓（心室閾值+ 0.25 V）起搏心室，而是以閾值的倍數(shù)值（如1.5X，2X，3X，4X）做為起搏輸出電壓。St.Jude公司新推出了Zephyr系列起搏器,它在保留DMAX檢測法的同時增加了新的方法檢測刺激除極波- PDI檢測法，以實現(xiàn)雙極起搏模式下的VCM功能，減少單極起搏的弊端。該法通過測算心室刺激除極波的波下面積（圖1）并與刺激除極波感知靈敏度值比較來完成對心室刺激除極波的感知。VCM功能開啟前需先進行autocapture設置測試，滿足心室最小刺激除極波/最大極化波＞ 2:1時方可開啟VCM功能并同時機器自行設定刺激除極波感知靈敏度值，該值需同時滿足最小刺激除極波/刺激除極波感知靈敏度＞1.5和刺激除極波感知靈敏度/最大極化波＞1.333。Zephyr系列起搏器依據(jù)心室電極設置自動選擇不同的刺激除極波檢測方法（表2）。PDI測試心室閾值過程：心室起搏脈沖發(fā)放后即刻開啟85 ms檢測窗（11 ms空白期+ 74 ms檢測期），若PDI≥刺激除極波感知靈敏度值則確認奪獲，若PDI＜刺激除極波感知靈敏度值則確認失奪獲。PDI檢測法的敏感性與準確性進一步提高,支持心室電極設置為雙極起搏、雙極感知下的VCM功能，有效的避免了心室單極起搏時電流經(jīng)過外周組織所致的局部肌肉抽動及起搏器噪聲干擾。PDI檢測法還可在心房自動閾值管理功能中用于檢測心房刺激除極波。

表2 心室電極起搏設置與刺激除極波檢測方法的關系

圖1 PDI檢測心室刺激除極波下面積示意圖

本研究結果顯示，在心室電極設置為雙極起搏、雙極感知時，102例均于術后即刻滿足開啟VCM功能的條件，VCM功能的608次測試結果與手動測試結果差值均在-0.125V～+0.125 V之間，臨床符合率100%。隨訪期內(nèi)患者均無胸大肌刺激、膈肌刺激等癥狀出現(xiàn)。608次程控顯示，VCM功能開啟時的心室起搏輸出電壓為0.99±0.48 V，與普通電壓（2.5 V，0.4 ms）及高電壓（3.5 V，0.4 ms）起搏相比，可分別節(jié)省84%及92%的心室起搏能量消耗。VCM功能對其中1例術后第1d時閾值升高至2.125V的情況亦能準確識別并自動調(diào)整輸出為2.375V。隨訪期間心電圖及24 h動態(tài)心電圖均未見心室失奪獲及感知不良，表明在心室電極設置為雙極起搏、雙極感知時VCM功能安全、可靠。不足的是，隨訪期內(nèi)6例（5.9%）因不能耐受每日閾值自動測試過程中出現(xiàn)的心悸感于術后第7d時關閉VCM功能，考慮心悸感可能與自動測試過程中5V后備脈沖的頻繁發(fā)放有關。

簡言之，Zephyr5826起搏器VCM功能在雙極起搏、雙極感知設置下實現(xiàn)了心室閾值的自動化管理，提高了患者的舒適性，在保證安全奪獲的前提下節(jié)省起搏器輸出消耗，延長起搏器壽命。

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(編輯：曹洪紅）

Clinical Observation of Automatic Ventricular Capture Management Confirmed by Paced Depolarization Integral Evoked Response Detection

SI Hai-long, QIN Qin, CHEN Gang, LU Ya-ru, KOU Lu, LIN Wen-hua, REN Zi-wen, ZHAO Bing-rang.
The 2ndWard of Cardiology, Tianjin Chest Hospital, Tianjin (300450), China
Corresponding Author: QIN Qin, Email: qinqin6351@163.com

Abstract

作者單位：300450 天津市胸科醫(yī)院 心內(nèi)二病區(qū)（司海龍、秦勤、陳剛、路雅茹、寇璐、趙炳讓）；泰達國際心血管病醫(yī)院 心內(nèi)科 （林文華、任自文)

作者簡介：司海龍 主治醫(yī)師 碩士 主要從事冠心病及心律失常的相關研究 Email：sixiaomage001@163.com 通訊作者：秦勤 Email：qinqin6351@163.com

中圖分類號：R541.4

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3614（2016）04-0358-04

doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.04.011

收稿日期:（ 2015-08-21)