ЭЛЕКТРОКАРДИОСТИМУЛЯТОРЫ Постоянный электрокардиостимулятор это сложный

ЭЛЕКТРОКАРДИОСТИМУЛЯТОРЫ

Постоянный электрокардиостимулятор – это сложный электронный прибор, состоящий из источника питания, микропроцессора и системы формирования электрических импульсов. Вся эта «начинка» упакована в миниатюрный титановый корпус, индифферентный к тканям человеческого организма. Это устройство соединяется с электродами (специальными «проводниками» ), которые по системе вен проводятся непосредственно в полость сердца (в предсердие или желудочек) и служат «глазами» и «руками» электрокардиостимулятора. По электродам к электрокардиостимулятору поступает информация о работе сердца, и проводятся импульсы от аппарата к сердечной мышце. Благодаря такой системе, электрокардиостимулятору, то есть «мозговому центру» , нет необходимости находиться непосредственно в сердце. Его располагают, как правило, в области большой грудной мышцы (обычно слева, чтобы «сохранить» рабочую руку). В настоящее время все электрокардиостимуляторы работают «по требованию» - on demand. Благодаря электродам, они чувствуют естественный ритм сердца и испускают импульсы только тогда, когда спонтанный ритм сердца опускается ниже установленной (базовой) частоты сердечных сокращений. В памяти современных электрокардиостимуляторов сохраняется наиболее важная информация – количество и вид нарушений ритма, эффективность стимуляции, состояние источника питания и т. д. Настройка параметров стимуляции после имплантации электрокардиостимулятора осуществляется врачом с помощью программатора – компьютерного устройства, считывающего данные, хранящиеся в памяти электрокардиостимулятора, и задающего параметры стимуляции.

Проводящая система сердца Выполнение сердцем функций по сбору и перекачиванию крови зависит от ритма импульсов, поступающих из верхней камеры сердца в нижнюю. Эти импульсы распространяются по проводящей системе сердца, которая задает необходимую частоту, равномерность и синхронность сокращений предсердий и желудочков в соответствии с потребностями организма. Естественный водитель ритма, называемый синусовым узлом или узлом Кис-Фляка, располагается в верхней части правого предсердия. Это анатомическое образование, которое контролирует и регулирует сердечный ритм в соответствие с активностью организма, временем суток и многими другими факторами, влияющими на человека. В естественном водителе ритма сердца возникают электрические импульсы, которые проходят через предсердия, заставляя их сокращаться, к атриовентрикулярному (т. е. предсердно-желудочковому) узлу, расположенному на границе предсердий и желудочков. Затем возбуждение по проводящим тканям распространяется в желудочках, вызывая их сокращение. После этого сердце отдыхает до следующего импульса, с которого начинается новый цикл.

Проводящая система сердца

Назначение электрокардиостимуляторов Наиболее часто врачи рекомендуют применять электрокардиостимулятор, когда различные симптомы (головокружение, повышение давления, головные боли, боли в области сердца) указывают на замедление сердечного ритма. Это состояние называется брадикардия и обычно вызывается либо поражением синусового узла (синдром слабости синусового узла), либо заболеваниями проводящей системы сердца (блокады сердца). • Синдром слабости синусового узла (заболевание синусового узла). В этих случаях частота импульсов в синусовом узле значительно снижается и не соответствует потребностям организма (график 2). • Блокада сердца. При этом либо не все импульсы возбуждения синусового узла достигают желудочков сердца (неполная АВ блокада), либо они вообще не проходят и предсердия и желудочки сокращаются независимо друг от друга. Блокада сердца может произойти в атриовентрикулярном (предсердно-желудочковом) узле или проводящих тканях. Нарушения сердечного ритма могут вызываться различными причинами, включая наследственные дефекты сердца, процесс старения, образование рубцовых изменений тканей после перенесенного инфаркта миокарда, инфекционные заболевания; а также неизвестными причинами. При этом ослабленная сердечная функция является недостаточной для прокачивания необходимого количества крови через кровеносную систему. Первым органом, реагирующим на недостаток крови, становится очень чувствительный головной мозг. Вследствие недостаточного снабжения кислородом Вы можете чувствовать головокружение, слабость, усталость, медлительность, внезапное нарушение дыхания и даже потерю сознания. В этих случаях применяют искусственный водитель ритма — кардиостимулятор, способный стимулировать сердце электрическими импульсами. Этот прибор задает сердцу постоянный и адекватный ритм, заставляя сердечную мышцу ритмично сокращаться. Таким образом, нормализуется циркуляция крови и снабжение организма кислородом и питательными веществами.

Принцип работы электрокардиостимулятора С помощью имплантируемого электрокардиостимулятора восстанавливается подача регулярных электрических импульсов к сердечной мышце. Вся система электрокардиостимулятора состоит из двух частей: Импульсного генератора, который собственно и называется ЭКС. Импульсный генератор состоит из электронной схемы и батареи, которые помещены в герметичный корпус. Электронная схема проводит исследование активности Вашего сердца и генерирует посылаемые к сердцу импульсы, контролируя их синхронизацию. Электрода (или двух электродов), который представляет собой специальный спиральный проводник, обладающий достаточной гибкостью, чтобы выдерживать кручение и сгибание, вызываемые движениями тела и сокращениями сердца. Электрод передает сердцу электрический импульс, вырабатываемый импульсным генератором, и несет обратно информацию об активности сердца. Контакт электрода с сердцем осуществляется через металлическую головку на конце провода. С помощью нее стимулятор «следит» за электрической активностью сердца и посылает электрические импульсы (стимулирует) только тогда, когда они требуются сердцу. В том случае, если сердечная деятельность полностью отсутствует или ритм очень редкий, стимулятор переходит в режим постоянной стимуляции и посылает импульсы к сердцу с заданной частотой. Если будет проявляться спонтанная активность сердца, стимулятор перейдет в режим ожидания, т. е. будет функционировать в режиме по требованию (on demand).

Типы электрокардиостимуляторов • В большинстве случаев при нарушении сердечного ритма часть времени сердце продолжает сокращаться нормально. Поэтому стимулятор включается только тогда, когда это требуется. Он включается автоматически и стимулирует сердце, пока оно не начнет биться в нормальном ритме. Такие приборы называют «электрокардиостимуляторы по требованию» , так как они действуют только в случае необходимости. • Электрокардиостимуляторы можно «программировать» . Если потребность в стимуляции изменятся, врач может изменить настройку определенных параметров стимулятора. Такая регулировка выполняется амбулаторно во время очередного приема врача без дополнительной операции. • Однокамерные электрокардиостимуляторы. В однокамерном электрокардиостимуляторе используется один электрод, размещаемый либо в правом предсердии, либо в правом желудочке (в зависимости от диагноза) с целью детекции собственных потенциалов сердца и его стимуляции. • Двухкамерные электрокардиостимуляторы. Для двухкамерного электрокардиостимулятора обычно требуются два электрода, один из которых размещается в предсердии, а другой в желудочке. Двухкамерный электрокардиостимулятор детектирует сердечную активность предсердия и желудочка, определяя потребность в стимуляции. В процессе последовательной ( «секвенциальной» ) стимуляции за сокращением предсердий сразу же следует сокращение желудочков, что делает ритм сердца наиболее близким к естественному, т. е. более физиологичным. Кроме того, во многих устройствах имеется функция частотной адаптации (или сенсор), которая позволяет оценить уровень физической нагрузки, выполняемой человеком, и ускорить частоту сердечных сокращений, согласно естественным потребностям вашего организма.

Наиболее известными производителями электрокардиостимуляторов являются фирмы • Medtronic (США), • St Jude Medical (США), • Guidant (США), • Biotronic (Германия). В России электрокардиостимуляторы производят фирмы • «Кардиоэлектроника» (Москва), • «Элистим-Кардио» (Москва), • Ижевский механический завод.

Электрокардиостимуляторы являются надежными и безопасными устройствами. Это позволяет фирмампроизводителям давать длительную гарантию на их работу (обычно 4 -5 лет). При этом реальный срок службы аппаратов составляет примерно 8 -10 лет. Длительность работы электрокардиостимулятора зависит не только от состояния источника питания (чаще, литиевая батарея), но и установленной амплитуды стимуляции, количества подключенных дополнительных опций (например, частотная адаптация), состояния электрода и других причин. При ежегодной проверке работы системы, врач оценивает состояние источника питания электрокардиостимулятора. По ряду параметров он может определить признаки истощения батареи до того, как стимулятор изменит частоту стимуляции. Обычно, кардиостимулятор рассчитан на несколько месяцев работы, даже после снижения частоты стимуляции. Это позволяет врачу назначить время плановой замены кардиостимулятора. Поскольку источник питания встроен в корпус электрокардиостимулятора, его нужно заменять целиком. О том, нужно ли заменить и электроды, иногда можно сказать до операции. Но чаще всего этот вопрос окончательно решается в ходе оперативного вмешательства. Если состояние электродов удовлетворительное, они будут подсоединены к новому кардиостимулятору.

На сегодняшний день большинство используемых стимуляторов это одно- или двухкамерные мультипрограммируемые кардиостимуляторы с частотной адаптацией. В несколько меньшей степени в мировой и отечественной практике используются антитахикардитические системы и кардиовертеры-дефибрилляторы. Антитахкардитические стимуляторы при всей безопасности их работы, простоты имплантации и длительности функционирования не стали широко использоваться.

Кардиовертер-дефибриллятор (ICD) Это кардиостимулятор нового поколения, предназначенный для профилактики вероятной внезапной остановки сердца (асистолии) у больных с желудочковыми тахиаритмиями. Кардиовертердефибриллятор позволяет избежать срочной реанимации в минуты, которые решают жизнь пациента, ведь от момента остановки сердца до необратимых изменений в структуре головного мозга, означающих смерть, проходит всего лишь 5 минут. С этой целью, после распознавания опасного состояния, кардиовертер-дефибриллятор наносит разряд от 12 до 35 Дж, что в большинстве случаев восстанавливает нормальный ритм, либо по крайней мере купирует жизнеугрожающие нарушения ритма. Если первый разряд был неэффективен, аппарат может повторить его до 6 раз. Кроме функции стимуляции при брадисистолических нарушениях ритма он имеет функцию прерывания фибрилляции желудочков (а также трепетания желудочков, желудочковой тахикардии). Имплантация дефибриллятора повышает выживаемость у пациентов с перенесенным инфарктом миокарда и выраженной дисфункцией левого желудочка. Принцип работы и порядок установки кардиовертер-дефибриллятора такие же, как и у кардиостимулятора.

Кардиовертер-дефибриллятор

Электроды для кардиостимуляторов Электроды с пассивной Электроды с активной (якорной) фиксацией (винтовой) фиксацией крепятся в камерах сердца с крепятся при помощью специальных специального усиков на кончике приспособления на кончике, электрода. напоминающего штопор.

Программирование кардиостимулятора Изменять параметры ЭКС после имплантации можно неограниченное число раз с помощью специального программатора, посылающего импульсы кардиостимулятору. Современные электрокардиостимуляторы могут накапливать и сохранять данные о работе сердца. В последующем, врач с помощью программатора может считать эти данные и проанализировать ритм сердца и его нарушения. Это помогает назначить адекватное медикаментозное лечение и подобрать адекватные параметры стимуляции. Проверка работы имплантированного кардиостимулятора с программатором должна производиться не реже 1 раза в 6 месяцев.

Программатор «Care. Link» фирмы «Medtronic»

Программаторы серии «ПРОГРЭКС» «Элистим-Кардио» , Москва

• Программаторы серии «ПРОГРЭКС» предназначены для дистанционного изменения режимов стимуляции имплантированных мультипрограммируемых электрокардиостимуляторов (ЭКС) после операции в течение всего периода диспансерного наблюдения и диагностики. • Обеспечивают более 19 600 комбинаций режимов стимуляции и диагностики ЭКС. • Разработаны и выпускаются следующие модели программаторов: • ПРОГРЭКС-04 М — для стимуляторов ЭКС-500 М, ЭКС-501, ЭКС-511; ПРОГРЭКС-040 — универсальный; ПРОГРЭКС-04 S — для стимулятора ЭКС-530.

Основные технические данные • Программируемые режимы работы: DDD, VVI, VVO, VOO, AAI, AOO, DVI, DOO, VAD. • Программируемые параметры: Частота стимулирующих импульсов, имп/мин 30 … 155 Длительность стимулирующих импульсов, мс 0, 25; 0, 75; 1, 0 Амплитуда стимулирующих импульсов, В Порог чувствительности, м. В Рефракторный период, мс 2, 5; 5, 0; 10, 0 4 значения 250, 312, 437, (асинхронный режим) А-V задержка, мс 0; 62; 125; 187 Гистерезис, мс 0; 125; 250; 375

Физические характеристики: Габаритные размеры, мм. Масса, кг. (не более) Питание, В 225× 110× 65 1, 3 6 (4 элемента АА)

Сенсорные системы для изменения частоты стимуляции Существуют имплантируемые кардиостимуляторы с функцией автоматической частотной адаптации. Они снабжены сенсором, воспринимающим физическую активность пациента. Для создания обратной связи стимулятора и изменения частоты стимуляции наиболее чаще всего применяются: сейсмодатчики (акселерометр датчик ускорений). Впервые они были использованы в разработках фирмы “Medtronic” в стимуляторах типа “Senselog”. Одним из недостатков, который был впоследствии устранен, является возможность изменения частоты пульса у пациента без физической нагрузки, например, при тряске в автомобиле. Кроме того, это датчик однонаправленной или линейной чувствительности. С точки зрения живой системы, как организм человека, от момента начала физической нагрузки до собственно факта этой нагрузки проходит время и необходимо либо подтвердить факт продолжения нагрузки, либо не увеличить частоту. Технически это может быть реализовано при использовании двух датчиков более тонкой и грубой настройки. Первый начинает увеличение частоты стимуляции, а второй повышает скорость увеличения частоты. При прекращении нагрузки к электронному решению снижения частоты должно добавится подтверждение этой команды и усреднение этого замедления частоты. В настоящее время в наиболее совершенных стимуляторах эта проблема решена.

Применяются сенсоры, определяющие физическую активность в соответствии с минутной вентиляцией легких или по изменению параметров электрокардиосигнала (интервала QT) и некоторые другие. Были попытки создать датчики измеряющие внутреннюю температуру, концентрацию глюкозы, потребление кислорода и некоторые другие. Однако большого распространения пока эти системы в клинической практике не получили. Информация о движении тела человека, полученная с сенсора, после обработки процессором стимулятора управляет частотой стимуляции, позволяя адаптировать её к потребностям пациента во время выполнения физической нагрузки.