体动感知式频率适应性起搏是一种应用广泛的起搏方式,临床使用VVIR起搏器Activitrax系列多采用出厂时的参数设置。为了探讨出厂时参数设置的生理意义,我们采用心肺运动试验的方法,探讨这种参数设置下的频率适应特性及其对人体耐力的影响。

受试对象分为二组。VVIR组26例,植入起搏器1～6年,男性18例,女性8例。年龄26～65岁,平均年龄52±12岁。对照组40例,全部来自参加体检的正常人,无器质性心肺和代谢性疾患。男性26例,女性14例。年龄18～60岁,平均年龄37±10岁。

试验仪器:Case-15运动平板心电图机和CPX/MAX心肺运动试验系统。前者监测运动过程中的心率、心律失常、心肌缺血等。后者测定运动过程中的氧耗量、二氧化碳量、代谢当量、平板运动的速度和斜率、运动中的机体做功等。

运动方案Bruce-Q,受试者在密切监护下行最大症状限制性心肺运动试验。感到极度疲劳、头晕、和步态不稳时终止运动。运动过程中均为起搏心律为主,发生窦性夺获后退出本试验。

频率适应性起搏器的类型和参数设置:本组均植入VVIR起搏器,Medtronic公司产品,Activitrax系列。其中16例是8403型,10例是Activitrax Ⅱ8413型。Activitrax系列的参数设置是下限频率60 bpm,上限频率125 bpm,体动阈值中,频率适应5。Activitrax Ⅱ8413型起搏器的参数设置为下限频率60 ppm,上限频率120 bpm,体动阈值中,频率适应5。二组资料的比较采用二样本均数t检验。心率与做功,心率与代谢当量的关系采用直线相关与回归分析。

结果运动开始后,VVIR的起搏频率立即加快,达90 ppm左右。继续运动的过程中起搏心率的曲线呈平台样,曲线的上升速度明显减慢。运动结束时起搏频率缓慢达到峰值,仅相当于上限频率的82%～91%,极量运动时的最大起搏频率103～114 ppm。以运动过程中的起搏频率与做功和代谢当量分别做直线相关与回归分析,结果表明,频率适应性起搏和做功呈直线相关,相关系数γ＝0.9644。直线回归方程:y=83.39+0.18x,起搏和代谢当量也呈直线相关,γ＝0.9862。二者的直线回归方程:y=58.77+7x

正常人运动过程中的心率曲线出现明显阶梯样改变,每级运动都有不同的心率特点。极量运动时的最大心率146～200 ppm,分别相当于预计心率的76%～107%。用正常人运动过程中的心率分别与机体做功和代谢当量做直线相关分析,运动中的心率和做功呈直线相关,γ＝0.9863,直线回归方程y=75+0.45x,运动中的心率与代谢也呈直线相关,γ＝0.9152,直线回归方程:y=52.3+11.01x。

讨论本试验发现,当患者运动达到极量时,Activitrax系列的最大起搏频率也达不到上限频率,平均最大起搏频率109 ppm,相当于该组患者预计心率的65%。没有一名患者的最大起搏频率达到上限频率。显然,在这种参数设置下进行体力劳动是非生理性的,类似于窦房结功能不全运动试验时的心率反应。只有最大起搏频率达到预计心率的75%以上时,才符合正常窦房结对运动反应的心率特点。

采用出厂时的标准设置,Activitrax系列起搏器的另一个非生理性是起搏频率的加快落后于机体做功的增长速度。正常组运动过程中的心率和做功的关系是:y=75+0.41x,说明心率加快和做功增长的斜率几乎按照1∶1的速度。Activitrax系列起搏器运动过程中的起搏频率和做功的关系是:y=83.39+0.18x,该回归公式的斜率0.18,说明此种系列起搏器的频率加快速度落后于机体做功的增长。

与正常对照组相比,体动感知式频率适应性起搏器运动中的起搏频率增长速度落后于机体代谢的增长。正常人运动中的心率和代谢的回归关系是y=52+11.01x,表明机体代谢每增加1代谢当量(1MET),正常人的心率要加快11.01 ppm,Activitrax系列VVI R起搏器运动中起搏频率和代谢的关系y=58.77+7x,机体代谢增加1代谢当量,起搏频率仅加快7 ppm,说明该参数设置下起搏频率的加快慢于代谢的增长。运动中机体为了满足代谢的要求,可能通过加大无氧代谢的强度供能。

本试验说明,设置频率适应性起搏器的起搏参数时要因人而异,不要千篇一律的都采用出厂时的参数设置。要考虑到患者的性别、年龄、工作环境和劳动强度等。对代谢强度小于7 METS的患者,采用出厂时的参数设置。如果患者的代谢强度≥7 METS,最大起搏频率应达到预计心率的75%左右,频率反应为7。

本课题为广东省自然科学基金资助项目,课题号:950597

(收稿:1998-03-01修回:1998-08-10)