1ICD对R波(QRS波)的感知
ICD的感知功能是指快速性室性心律失常发生时,能够迅速准确地分辨和计数,达到设定的室性心动过速(VT)或心室颤动(VF)频率阈值标准时,则分别给予相应及时的治疗。ICD的感知功能包括R波的感知和计数及与其他心动过速的鉴别。
1.1R波感知敏感度常设为0.2~0.3 mV,这可使杂乱无章、振幅较低的VF波能够被感知。一般不用>0.6 mV的感知度,因为>0.6 mV的感知度只用于ICD的功能检测以及植入术中的测试过程等少数情况。为了防止感知阈值过低引起T波超感知,多数ICD设有感知阈值自动调整功能,即当感知的R波幅度超过感知敏感度设定值时,ICD可根据R波的幅度,自动调整信号输入线路的感知敏感度。不同ICD自动调整感知度方式不同。
1.1.1指数衰减法当感知的R波幅度较高时,此后的R波感知度自动调整升高到R波幅度的75%,或原来R波敏感度值的10倍,两者中择其较低的值为感知度上限,原感知度下限值不变。R波感知后450 ms的间期内,感知度从感知上限值以指数衰减的方式向感知下限过度,凡在此曲线内的信号不被感知(如T波),而高于此动态曲线值的信号可被感知,见图1。起搏信号、ICD治疗发放的脉冲不影响R波感知水平的自动调节。
图1指数衰减法R波感知敏感度的自动调整示意图
1.1.2自动调整上、下限阈值法当较高R波感知后,ICD下一个心动周期的感知敏感度自动调整并出现上限阈值(感知R波的50%)和下限阈值(感知R波的25%)。上限阈值持续300 ms,可防止R波后T波被感知,300 ms后感知敏感度自动下降到下限阈值,直到下一个R波被感知。此后的R波一直没有超过上限阈值时,感知敏感度一直处于较低阈值水平(下限),同时不触发T波识别期,见图2。感知阈值的自动调整是心动周期逐次性的,这可使ICD感知结果更为可靠。
图2上、下限阈值法R波感知敏感度自动调整示意图
1.2自动增益控制是ICD检测识别QRS波的一种新方法,是将感知敏感度的自动调整与输入信号QRS波幅度自动增益相结合的技术。自动调整感知敏感度是将0.2~10.0 mV之间划为7个不同档次,0.2 mV为感知的基础值,0.2 mV以上为可自动调整的感知度。应用一个已设定档次的感知敏感度检测输入的QRS波信号,可能出现三种结果:①适当感知(75%~100%),②感知不足(<75%),③饱和感知(>100%)。当连续出现3个QRS波幅度较低,未能达到原档次的感知敏感度的75%时,提示该档次感知度太高,需降低档次下调感知敏感度(实际提高了ICD的感知敏感度);如果连续出现4个QRS波幅度太高,超过原档次感知敏感度幅度的100%,提示原档次的感知敏感度档次过低,需上调一个档次的感知敏感度(实际降低了ICD感知敏感度)。一旦感知敏感度的档次改变后,ICD信号输入后的增益倍数将自动调整,将未被适当感知的QRS波的幅度增益到新档次感知度的75%~100%,保证这些QRS波被适当感知。
1.3QRS波宽度直接测定标准先测定病人正常窦性心律时的QRS波宽度,并设定标准值。设定后,ICD感知系统则测定随时输入的QRS波信号的宽度并与设定值比较,测定值大于设定值时则判别为宽QRS波;相反则判别为窄QRS波。R波宽度直接测定需要设定两个值。①斜率阈值:是指被感知的QRS波幅度的变化率,单位是mV/s。斜率阈值的设定是为了测定QRS波的宽度。QRS波的起始点是指被感知和测定的QRS波幅度变化增加时,首次达到斜率阈值的点为QRS波起始点;QRS波的终点是指被感知和测定的QRS波的幅度变化率下降过程中超过斜率阈值的最后一个点为QRS波终点,见图3。②QRS波宽度阈值:应用斜率阈值,可以确定QRS波的起点和终点,起点与终点间的距离则为QRS波的宽度(ms)。宽度阈值是人工设定宽QRS波的最低值。一般情况下设定为85~90 ms。QRS波测定值大于此值为宽,低于此值为窄。从图3可以看出,斜率阈值设定十分重要,设定值较高时,检出的QRS波趋向窄,设定值较低时,检出的QRS趋向宽,一般斜率阈值设为30 mV/s左右,值设定太高时可引进VT的漏诊,见图4。图4中斜率阈值设定为90 mV/s,QRS波宽度阈值设定为88 ms,结果一系列VT波都被检测为窄QRS波而VT漏诊。同样,斜率阈值设定后,宽度阈值也影响ICD对VT的识别,设定值较大时可以增加VT检出的特异性,同时降低检出的敏感性;设定时先测定病人窦性心律时的QRS波宽度,宽度阈值一般比窦性心律时最宽QRS波值宽出4 ms以上。应用QRS波宽度标准进行基本心律的识别,QRS波宽度识别窗口为8个连续的QRS波,其中6个QRS波为宽QRS波时则满足VT的识别标准,为ICD识别VT提供一个条件或标准,如果8个QRS波有3个为窄QRS波,则QRS波宽度标准的计数器降为零,从零开始再计数。
图3QRS波宽度测定示意图根据不同的斜率阈值测定的QRS波起始点不同,
测定的同一个QRS波宽度值不同
图4斜率阈值的设定对心律识别的影响
当斜率阈值设定为90 mV/s时,
连续几次较宽的VT的QRS波宽度测定为84 ms,
窄于QRS波宽度阈值(88 ms),VT未能及时识别
应用QRS波宽度标准应当注意:①只适用VT的最初识别,而不适于VT的再识别以及VF的识别等诊断过程;②只适用于某些有室上性心动过速,频率又太快,能较好耐受的VT的病人,不适用频率较快,有血液动力学明显变化的VT识别;③此标准有一定局限性,因为QRS波宽度可受抗心律失常药物的影响、合并束支阻滞的室上性心动过速的QRS波增宽、起源于分支的VT QRS波可能略窄,这些情况应用QRS波宽度标准不能区分。
1.4空白区为提高ICD识别的特异性,抑制干扰电位的影响,ICD感知功能中也设定空白区。与起搏器空白区概念相同,ICD空白区中,任何心电信号或其他信号都不被ICD感知。①感知自主QRS波后,感知空白区固定为120 ms左右。②为防止ICD输出信号、起搏后极化电位、T波等被误感知或一次信号多次被感知的情况发生,起搏脉冲后空白区的设定值比感知自主心电信号后的空白区长。感知起搏信号后空白区为300~400 ms;原空白区值自动延长200 ms,最大值不超过640 ms;VT转复后,或VF除颤充电期中空白区为300 ms。
1.5感知后不应期为减少干扰电位等因素的影响,某些ICD设置感知后不应期。ICD感知后不应期与起搏器感知后不应期概念相同。感知自主心律QRS波后,不应期略短(135 ms),电容器充电放电或ICD电除颤发放被感知后,其不应期略长(250 ms)。在抗心动过缓或抗心动过速起搏(ATP)治疗时电脉冲信号被感知后,感知不应期的程控范围250~400 ms。
1.6其他为提高ICD对R波感知敏感性和特异性,有些ICD还设立了一些其他感知R波的方式,例如:“X out of Y criterion”方法,是为缩短VF发生时的感知识别时间,及时给予除颤治疗。
2VT或VF的ICD识别
2.1频率阈值一般性VT、引起血液动力学显著改变的快速VT、VF的心室率各不相同,根据每位患者的室性心律失常的具体情况,医生需要制定不同的识别频率阈值并输入ICD。频率阈值是达到该种心律失常诊断的低限心率标准。为设定适当的频率阈值有时需给患者做电生理检查,反复诱发室性心律失常,观察血液动力学的变化、病人伴发的症状等,最后确定三种室性心律失常的频率阈值。如果病人已有多次心电图和临床资料,也可直接制定。
2.2ICD识别VT或VF的程序ICD通过本身敏感而特异的R波感知系统感知R波,并可以测定出每一心动周期的间期,计算出心率,同时与各种心律频率阈值比较作出VT、快速VT或VF的识别,并触发相应的ICD治疗。为阐述方便,本文将频率阈值设定为:第一区:VT区,心率150 bpm(RR间期400 ms)。第二区:快速VT区,心率200 bpm(RR间期300 ms)。第三区:VF区,心率250 bpm(RR间期240 ms)。ICD识别上述三种心律失常的步骤分成三步。
2.2.1心动过速识别窗口开放 识别窗口由连续的、最后10个心动周期组成,ICD的感知线路每测定一个心动周期值,均将该值和设定的频率阈值比较并将结果输入三个心律区的计数器。当连续输入的心电信号RR间期中,10个心动周期中有8个周期达到频率阈值的间期时,识别窗口打开,说明心动过速已经发生。识别窗口打开后,ICD诊断程序进入持续间期。持续间期中,由10个心动周期组成的识别窗口中,满足频率阈值间期的心动周期数≥6时,窗口继续开放,当
