起搏器电池状态的评估与测试

侯剑飞

423000郴州市第一人民医院功能检查中心，湖南 郴州

人工心脏起搏系统主要包括两部分：脉冲发生器和电极导线；脉冲发生器主要由电源(亦即电池)和电子线路组成[1]。起搏器植入患者身体后，随着时间的推移，需要确保起搏器正常工作，并为起搏器更换提前做好准备，那么必须对起搏器电池状态有正确的评估。首先可以通过询问患者起搏器植入时间及植入起搏器类型进行初步判断，也可以通过起搏器程控，包括检查起搏器电压、电池内阻、预期寿命、磁铁频率及磁铁反应等情况进行判断，还可以通过常规心电图、动态心电图检查，观察起搏频率、起搏模式、起搏器起搏及感知功能是否发生异常改变进行判断[2]。

一般起搏器使用年限

起搏器是一种植入体内的特殊电子产品，其电池的使用寿命受多种因素的影响。目前各起搏器公司对其不同产品有不同的担保年限，并有不同的担保条例。为了避免医疗纠纷，也本着保护患者、医师和厂家利益，中华医学会心电生理和起搏分会多次组织专家和厂家如何制定合理的起搏器担保年限进行研讨，最终达成以下共识[3]：要求单腔起搏器8年、单腔频率应答起搏器7年、双腔起搏器6年、双腔频率应答起搏器5年：ICD、CRT以及CRT-D的担保年限均为4年。

我们可以通过询问病史，了解患者起搏器植入时间和植入类型，通过该起搏器的担保年限，我们可以初步评估患者起搏器电池使用寿命。

起搏器程控

起搏器电压、电池内阻、预期寿命：目前起搏器电池通常以锂-碘电池为主，起搏器电池电压出厂时一般为2.8 V(±5%)，通过充电泵(倍压器)，输出电压可＞5 V[4]。电池电量一般用安时(AH)(或mAH、μA)表示，一般为1.0～1.5 AH；起搏器电池内阻出厂时一般＜300 Ω，锂-碘电池在使用过程中，碘化锂逐渐形成，电池内阻逐渐增大，电池电压逐渐下降；当电池电压接近2.5 V时，起搏器脉冲发生器处于不稳定状态；当电池电压达到2.5 V 时，电池内阻达到8 000～10 000 Ω，起搏器脉冲发生器处于ERI 状态，当电池电压继续下降到2.0～2.4 V时，起搏器电池耗竭直至停止工作。起搏器电池处于ERI 状态时，随着电池电压和电流下降，将会影响脉冲发生器的正常工作，导致脉冲发生器的输出电压下降、起搏脉宽延长、输出电流和能量减小。一般起搏频率降低10%，脉宽延迟0.1～0.2 ms，为起搏器更换指征。目前起搏器电池不仅体积小、容量大、缓慢释放能量、密封性良好、性能可靠，而且多数起搏器不仅能显示电池的具体状态，还能预测电池使用寿命。

磁铁频率及磁铁反应方式：磁铁频率(magnet rate)定义为将磁体放置于起搏器的表面会使起搏器按照制造商预先设定的固定频率(多数大于基础起搏频率)以非同步起搏模式工作，起搏器在此工作方式下所表现的固定起搏频率即为磁铁频率(通常磁铁频率持续时间较短)[5-6]。

心电图表现：当自身心室率慢于磁铁频率时，心电图则示连续心室起搏；当自身心室率接近磁铁频率时，引起自身心律与起搏心律竞争出现，容易引起融合波；当自身心室率快于磁铁频率时，可以看见心室起搏脉冲落在自身QRS 波群前、后不同部位，可引起心室夺获、融合波现象；也可落入QRS 后自身心室不应期，引起功能性失夺获，并非真正起搏器故障心电图表现。

磁铁频率的用途：①可判断起搏器起搏功能是否异常；②可通过起搏频率辨别不同起搏器厂家；③可判断电池耗竭状态：通常磁铁频率下降≥10%时，为电池耗竭指标，应考虑更换起搏器；④可终止起搏器介导的心动过速(PMT)，原理是关闭双腔起搏器感知通道，打断心动过速折返环，引起PMT终止[7]。

阈值安全范围测试(TMT)：波科起搏器磁铁反应时，会表现为磁铁频率工作，同时会自动开启TMT[8]。波科阈值安全范围测试工作模式均呈DOO/VOO/AOO模式，波科起搏器第三次起搏脉冲降低起搏脉宽50%；若发生起搏不良，则认为起搏阈值安全范围降低；若仍能起搏，则认为起搏阈值安全范围正常。

患者植入双腔起搏器6年，放置磁铁后起搏器呈DOO 工作模式，出现连续3 次AP-VP 序列(PAV 间期100 ms，频率100 bpm)，第1 个VP 后QRS 波群形态介于自主QRS 波群和心室起搏之间，提示为真性起搏融合波，第2 个VP 为完全心室起搏，第3 个VP 后发生心室失夺获，实际为TMT 运作，提示心室起搏阈值安全范围降低。

起搏频率改变：一般电池良好状态下，起搏器起搏频率等于程控设置的起搏频率，但当电池量降低，随着起搏器电池量消耗，会出现起搏频率逐渐降低或突然降低，当频率下降≥10%，提示电池即将耗竭。

患者，男，76 岁。因三度房室阻滞植入单腔Medtronic VVI 起搏器9年，上图为患者常规心电图片段；图中示心室起搏心律，VVI起搏模式，第2、5个VP可见心室起搏不良，第4 个自身QRS 波群落在VP 后心室不应期(VRP)内未感知，故心室感知功能无法判断；同时起搏频率约65 bpm，结合患者植入起搏器年限，提示起搏器电池耗竭，伴间歇性心室起搏不良。

图1 波科阈值安全范围测试(TMT)心电图表现

图2 Medtronic起搏器电池耗竭心电图

结 论

心脏起搏器植入手术已成为治疗心律失常的常规治疗手段之一，并随着人工植入起搏器手段的日渐成熟，起搏器植入手术的临床适应证不断拓宽，治疗效果让人更加满意，安全性能不断提高。但是作为一项有创手术，起搏器植入体内后可能会发生各种不良反应。有相关研究表明[1]，起搏器功能明显受限于各种不良反应，主要原因与起搏器电池状态有关。因此，选择一种合适评估起搏器电池的手段是至关重要的。本文根据相关研究，在此抛砖引玉，提出三种在体外用常规手段即可检测评估起搏器的方法，通过研究表明，以上三种方法均可以准确检测到患者体内起搏器电池使用情况，值得研究推广。