prag de Stimulare

Cum sa discutat anterior, miocard pot fi incantati de externe stimuli electrici care conduce celulele să prag. Pragul de stimulare este cantitatea minimă de energie necesară pentru a atinge pragul și a evoca un potențial de acțiune. Intensitatea stimulului electric este descrisă prin amplitudinea sa (măsurată în volți) și durata (măsurată în milisecunde)., Amplitudinea și durata impulsului trebuie optimizate pentru a asigura depolarizarea, reducând în același timp consumul bateriei. Amplitudinile sunt în mod normal sub 1,5 V, iar durata impulsului (lățimea) este de obicei setată la 0,5 ms.

relația dintre curent (i), Tensiune (V) și rezistență (R) este descrisă de legea lui Ohm:

V = i • r

stimulatoarele cardiace generează o tensiune constantă (V)., Curentul furnizat de generatorul de impulsuri poate fi calculat după cum urmează:

I = V/R

având în vedere că tensiunea (V) este constantă și epuizarea bateriei trebuie minimizată, majoritatea stimulatoarelor cardiace folosesc vârfuri de plumb cu rezistență ridicată (400 până la 1200 Ω). Cu cât este mai mare rezistența în vârful plumbului, cu atât este mai mic curentul utilizat.

Setări Software

software-ul pacemaker include algoritmi și setări pre-programate, care pot fi adaptate la nevoile pacientului. Programarea se face printr-un dispozitiv extern care comunică fără fir cu stimulatorul cardiac., O gamă largă de setări pot fi ajustate. Aceste setări includ rata de bază a stimulatorului cardiac (cea mai mică frecvență cardiacă permisă, care declanșează stimulatorul cardiac), comportamentul stimulatorului cardiac la ritm cardiac scăzut și ridicat, comportamentul stimulatorului cardiac în prezența și absența activității cardiace intrinseci, stimulatoarele cardiace moderne sunt ambalate cu algoritmi care optimizează funcția. De exemplu, există funcții care reevaluează continuu pragul de stimulare pentru a calibra stimulările în funcție de excitabilitatea miocardului.,funcțiile unui stimulator cardiac depind de software, hardware și programare. Cele mai simple sisteme de stimulatoare cardiace constau dintr-un generator de impulsuri și un plumb, care se află fie în atriul drept, fie în ventriculul drept. Astfel de sisteme sunt denumite sisteme cu o singură cameră. În zilele noastre, majoritatea stimulatoarelor cardiace implantate sunt sisteme cu două camere, ceea ce înseamnă că se folosesc două cabluri: unul în atrium și unul în ventricul. Sistemele cu două camere oferă posibilitatea de detectare și stimulare atât în atrii, cât și în ventricule.,

detectarea

stimulatorul cardiac poate înregistra în mod corespunzător activitatea cardiacă intrinsecă și răspunsul. Mai exact, stimulatoarele cardiace simt depolarizări intrinseci. Depolarizările sunt reprezentate de unda P (plumb atrial) și complexul QRS (plumb ventricular). Undele T reflectă repolarizarea și nu trebuie simțite de stimulatorul cardiac.

Sensing este utilizat pentru inhibarea sau declanșarea impulsurilor de stimulare. Inhibarea stimulării este adecvată atunci când există o activitate cardiacă intrinsecă; prezența activității atriale sau ventriculare spontane ar trebui să inhibe stimularea în cameră cu activitate., Cu toate acestea, detectarea activității atriale spontane (undele P) fără activitate ventriculară ulterioară (QRS) ar trebui să conducă la stimularea ventriculilor.pentru a simți corect, stimulatorul cardiac trebuie să detecteze curenții de depolarizare în apropierea câmpului (P sau QRS) și să ignore curenții de repolarizare în apropierea câmpului (unde T), precum și curenții de câmp îndepărtat (adică curenții generați de țesuturi la care electrodul nu este conectat). De asemenea, semnalele externe de la Electronice (Telefoane mobile, computere etc.) trebuie, de asemenea, ignorate. Prin urmare, plumbul atrial este setat să înregistreze semnale cu un interval de amplitudine de 1.,5 până la 5 mV și frecvența 80 până la 100 Hz. Plumbul ventricular înregistrează semnale în intervalul 10-30-Hz și amplitudinea 5-25 mV. Stimulatorul cardiac nu va simți depolarizarea în afara acestor limite, ceea ce poate duce la subestimarea activității intrinseci adevărate și, prin urmare, a activității inadecvate a stimulatorului cardiac.după cum sa discutat în capitolul precedent, livrarea impulsurilor de stimulare poate fi bipolară sau unipolară. Sensing poate fi, de asemenea, bi – sau unipolar. În general, detectarea este mai precisă cu ritmul bipolar, datorită faptului că ambele puncte de măsurare se află în inimă (i.,e ambii electrozi sunt localizați la vârful plumbului).

rata de bază

rata de bază este cea mai mică frecvență cardiacă permisă de stimulatorul cardiac; activitatea cardiacă intrinsecă sub rata de bază va declanșa stimularea. Rata de bază este de obicei setată la 60 bătăi / min, ceea ce înseamnă că stimulatorul cardiac va aștepta doar 1000 ms după fiecare depolarizare înainte de a oferi un puls. Depolarizările spontane care apar în 1000 ms vor inhiba stimulatorul cardiac.de asemenea, stimulatorul cardiac poate fi declanșat, ceea ce înseamnă că acesta se mișcă în ventricul ca răspuns la activitatea atrială intrinsecă., La detectarea activității atriale intrinseci, stimulatorul cardiac stimulează ventriculul după o întârziere de timp pentru a imita întârzierea fiziologică a nodului AV. Declanșarea permite ventriculilor să urmeze activitatea atrială, ceea ce este de dorit.declanșarea poate deveni inadecvată în următoarele situații:

• În timpul tahiaritmiei supraventriculare( de exemplu, fibrilație atrială): stimulatorul cardiac poate transfera aritmia în ventricule, ceea ce este foarte inadecvat.,
• dacă depolarizarea de la stimularea ventriculară se propagă înapoi la atrii, atunci detectarea atrială poate declanșa o nouă stimulare ventriculară. Acest ciclu se poate repeta și poate provoca o tahiaritmie nesfârșită.

Pentru a preveni nepotrivit declanșând, pacemaker-ul are trei mecanisme de protecție:

1. PVARP: Atrială detectare este oprit (refractare) de la începutul complexului QRS până la o perioada de după QRS este finalizată. Această perioadă refractară, ilustrată în Figura 1, se numește PVARP (perioada refractară atrială Post-ventriculară)., Dacă impulsul ventricular se deplasează înapoi în atriu în timpul PVARP, electrodul atrial va ignora impulsul. Electrodul atrial ignoră de fapt toate impulsurile din atrii (de exemplu impulsuri de la o fibrilație atrială) în timpul PVARP. Nu în ultimul rând, acest lucru împiedică, de asemenea, electrodul atrial să detecteze și să reacționeze la depolarizări ventriculare.
2. rata maximă: stimulatorul cardiac poate fi setat la o limită maximă de declanșare. Indiferent de activitatea atrială, stimulatorul cardiac nu va trece la o frecvență mai mare decât această rată.,
3. comutator de mod: unele stimulatoare cardiace au o funcție de comutare a modului care permite oprirea declanșării în timpul unei tahiaritmii supraventriculare.

modul de stimulare

modul de stimulare este declarat printr-o abreviere formată din 3 până la 5 litere., Aceste litere descriu, în ordine cronologică, următoarele:

dacă stimulatorul cardiac nu este receptiv la rată, atunci a patra literă poate fi omisă. Acest lucru se aplică și celei de-a cincea litere (multisite pacing).

exemplu: un stimulator cardiac DDDR:

D = stimulare dublă (stimulare în atrii și ventricule).
D = Dual sensing (sensing în atrii și ventricule).
D = răspuns dublu(poate fi inhibat și declanșat).
R = rata receptivă (rata de stimulare se poate adapta la activitatea fizică).în practica clinică, DDD, VVI și AAI sunt cele mai frecvente, cu sau fără răspuns la rată.,un stimulator cardiac cu setare AOO stimulează în atrium, dar nu are senzor și, prin urmare, nu răspunde la detectare. Un astfel de stimulator cardiac stimulează cu o frecvență fixă, indiferent de activitatea cardiacă intrinsecă. Aceasta se numește stimulare asincronă, deoarece nu este sincronizată cu activitatea cardiacă intrinsecă. În mod similar, VOO asigură stimularea asincronă în ventricul, iar DOO asigură stimularea asincronă în atrii și ventricule.,stimularea asincronă este rar utilizată, dar poate fi utilă atunci când există o activitate cardiacă intrinsecă insuficientă, dar tulburări extinse (care altfel ar inhiba stimularea). Apoi, ritmul asincron este potrivit deoarece stimulează la o rată fixă și ignoră semnalele din jur. Stimularea asincronă se instalează și atunci când bateria este descărcată sau când un magnet de stimulator cardiac este plasat pe cutie (rețineți că efectul unui magnet de stimulator cardiac poate varia în funcție de producător).,

sisteme comune cu o singură cameră

stimulatorul cardiac cu AAI are un electrod în atriul drept. Electrodul este utilizat pentru stimulare și detectare, iar stimulatorul cardiac este inhibat atunci când se simte activitatea atrială spontană (undă P). Dacă activitatea atrială este mai lentă decât rata de bază a stimulatorului cardiac, atunci stimulatorul cardiac va trece.un stimulator cardiac VVI stimulează și simte în cameră și dacă simte activitatea ventriculară spontană (undă R), nu stimulează. Dacă rata ventriculară este mai lentă decât rata de bază, atunci stimulatorul cardiac va trece.,cel mai comun sistem cu două camere este DDD, care implică stimularea în atrii și ventricule, detectarea în atrii și ventricule și capacitatea fi inhibată sau declanșată. Acest stimulator cardiac stimulează în atrii și ventricule dacă ritmul cardiac intrinsec este sub rata de bază a stimulatorului cardiac. Dacă ritmul cardiac spontan este mai rapid decât rata de bază a stimulatorului cardiac, atunci stimulatorul cardiac este inhibat. Dacă rata atrială spontană este sub rata de bază a stimulatorului cardiac, atunci stimulatorul cardiac va trece în atrium., Apoi așteaptă activitatea în ventricul și, dacă nu simte depolarizarea ventriculară într-o perioadă de timp (vezi întârzierea AV de mai jos), va stimula și în cameră. Dacă rata atrială depășește rata de bază a stimulatorului cardiac, dar rata ventriculară nu, atunci ritmul atrial este inhibat, dar ritmul ventricular este declanșat.stimulatorul cardiac DDI oferă stimulare și detectare în atrii și ventricule și poate fi, de asemenea, inhibat dacă apare o activitate spontană. Activitatea atrială nu va declanșa stimularea ventriculară., Cu toate acestea, stimulatorul cardiac va trece în ventricul dacă nu simte un impuls ventricular într-o anumită perioadă de timp după stimularea atrială.alegerea unui stimulator cardiac depinde de boala de bază. Următoarea diagramă de flux este recomandată de Asociația Europeană pentru cardiologie și este în conformitate cu liniile directoare emise de American Heart Association și American College for Cardiology.

Accesoriu funcții

AV Întârziere de Administrare

Stimulatoare cardiace că ritmul ambele atrii și ventricule sunt programate pentru a imita naturale întârziere în nodul AV. Această întârziere programată (întârziere AV) poate fi ajustată, iar stimulatoarele cardiace moderne permit, de asemenea, o întârziere av ajustată; întârzierea AV este mai scurtă la rate cardiace ridicate și invers. Acest lucru îmbunătățește hemodinamica.

viteza de reacție

frecvența cardiacă trebuie să crească în timpul exercițiului fizic pentru a crește debitul cardiac., Dacă stimulatorul cardiac este declanșat în ventricul, atunci creșterea naturală a ratei atriale în timpul exercițiului va duce la o creștere corespunzătoare a ratei ventriculare. Cu toate acestea, acest lucru necesită ca stimulatorul cardiac să aibă acest mod de stimulare și ca ritmul atrial să fie ritmul sinusal. Evident, acest lucru nu este întotdeauna cazul și, prin urmare, unele stimulatoare cardiace sunt echipate cu un senzor care detectează activitatea fizică. Senzorul poate consta dintr-un accelerometru sau cristal piezoelectric, ambele detectând mișcări. Când senzorul detectează activitatea fizică, crește frecvența ventriculară în consecință.,scopul histerezisului este de a minimiza nevoia de stimulare. Histerezisul implică faptul că stimulatorul cardiac acceptă că ritmul cardiac scade la o anumită rată sub rata de bază, dar când se atinge această rată mai mică, atunci stimulatorul cardiac trece la rata de bază. Această stimulare continuă pentru o perioadă de timp, undedupă ce stimulatorul cardiac întrerupe ritmul, pentru a evalua dacă activitatea intrinsecă (peste limita de histerezis) sa recuperat.

comutator de mod

un stimulator cardiac poate, pe baza algoritmilor pre-programați, să-și schimbe setările., De exemplu, un DDD poate trece la DDI dacă există fibrilație atrială. Stimulatorul cardiac face analize continue ale activității atriale pentru a evalua dacă trebuie să schimbe setările.

efectul magnetului

plasarea unui magnet pe generatorul de impulsuri îi va afecta funcțiile. Efectul variază în funcție de tipul de stimulator cardiac. În general, însă, majoritatea stimulatoarelor cardiace trec la stimularea asincronă (VOO sau AOO sau DOO). Figura 3 ilustrează efectul plasării unui magnet pe diverse stimulatoare cardiace.

pacing Biventricular: CRT

Un stimulator cardiac biventriculară stimulează în ambele ventricule. Acest mod de stimulare este adecvat în situații cu tulburări de conducere pronunțate, care se manifestă ca o prelungire severă a QRS. O astfel de tulburare de conducere are ca rezultat desincronizarea activității ventriculare, făcând contracțiile ventriculare mai puțin eficiente, cu efecte negative asupra hemodinamicii și supraviețuirii globale în insuficiența cardiacă.,în stimulatoarele cardiace biventriculare, plumbul suplimentar este plasat în sinusul coronarian, de unde stimulează ventriculul stâng (Figura 5). Termenul terapie de resincronizare cardiacă (CRT) este sinonim cu stimularea biventriculară. CRT reduce simptomele insuficienței cardiace și prelungește supraviețuirea.de asemenea, este posibilă echiparea unui CRT cu un defibrilator (CRT-D), care este adecvat la persoanele cu risc ridicat de aritmii ventriculare.