心电医师的“第三只眼”——起搏通道

唐晨姗 谢雪萍 郑周玲

近年来,随着心脏起搏疗法得到越来越广泛的应用,植入起搏器的患者逐年增多,起搏心电图分析也成为心电医师的日常工作。心电图机从体表记录到的心脏电活动随时间变化的曲线构成了体表心电图,因此,心电图机对信号的采集、处理和输出关系到心电图的判读。而起搏心电图是在原有心律失常或合并的心肌除极和复极异常的基础上,添加了脉冲刺激信号以及由此引起的心房和(或)心室除极电活动的混合波形[1]。该脉冲刺激信号是起搏脉冲发生器通过电极导线发放起搏脉冲,进而起搏心脏,引起心房、心室除极[2]。脉冲刺激信号在体表心电图上呈现出来的窄小的钉样信号,通常是心电医师分析起搏心电图的重要线索。单极起搏电极的钉样信号高大、容易识别;双极起搏中的起搏钉样信号极不明显,而且还会受到起搏能量输出、起搏电极植入部位、心电图机滤波及采样率等因素的影响。随着双极起搏器植入量的增多,临床实际中,起搏脉冲信号常不能有效显示,给诊断工作带来了困扰与不便[3]。

为了更好地识别起搏脉冲信号,提升心电图在起搏器功能评价和术后随访中的价值,与心电图可实现同步记录的起搏通道应运而生[4]。美国GE 公司生产的MAC5 型心电图机在记录心电图的同时,还能在独立的起搏通道上用符号标识出起搏脉冲所在位置,为诊断起搏心电图提供了便利,具体标识符号及说明见表1(心房与心室单次起搏脉冲的标识完全一样)。本文将通过4 个临床病例来展示起搏通道如何用于起搏心电图的诊断。

表1 不同起搏脉冲的标识符号

病例1:患者三年前因心动过缓而植入双腔起搏器,分别用传统心电图机(图1a)与MAC5 心电图机(图1b)描记起搏心电图,可见传统心电图机描记的心房起搏信号微小、不易识别。新型心电图机的起搏通道能够清晰显示起搏脉冲所在位置,并自动诊断心房起搏节律。心电图诊断:①双腔起搏器,呈心房起搏心律(AAI 方式,60 次/min),心房起搏、心室感知功能未见异常;②高侧壁可疑异常Q 波(窄深Q 波);③ST-T 改变,请结合临床。

图1 传统心电图机和新型心电图机描记AAI 方式起搏心电图

病例2:患者因心房颤动伴长RR 间期而植入单腔起搏器7 年,分别用传统心电图机(图2a)与MAC5 心电图机(图2b)描记起搏心电图,可见传统心电图机记录的心室起搏信号较小,而新型心电图机记录的起搏信号较高大,在起搏通道上精准标识出了起搏信号所在位置,并自动诊断心室起搏节律。心电图诊断:①心房颤动;②单腔起搏器,呈心室起搏心律(VVI 模式,60 次/min),其起搏功能未见异常;③完全性房室分离。

图2 传统心电图机和新型心电图机描记VVI 方式起搏心电图

病例3:患者两年前因阵发性心房颤动伴长RR间期而植入双腔起搏器,分别用传统心电图机(图3a)与MAC5 心电图机(图3b)描记起搏心电图,可见用传统心电图机描记的心室起搏信号几乎不可见,而在新型心电图机的起搏通道能清晰显示起搏脉冲所在位置,并自动诊断心房感知心室起搏节律伴频发房室双起搏脉冲。需要特别指出的是,房室顺序起搏时,虽涉及心房、心室两个心腔,但对于心房、心室各自而言,均为单起搏脉冲起搏。心电图诊断:①窦性心律;②双腔起搏器时呈房室顺序起搏、心室起搏(DDD、VAT 方式)及假性房性融合波,真假室性融合波,心房感知、心室起搏与感知功能未见异常;③提示前间壁、前壁T 波改变,请结合临床。

图3 传统心电图机和新型心电图机描记DDD、VAT 方式起搏心电图

病例4:患者三年前因完全性左束支阻滞植入心脏再同步治疗-除颤器(CRT-D),分别用传统心电图机(图4a)与MAC5 心电图机(图4b)描记起搏心电图,可见用传统心电图机描记的心室双脉冲起搏信号不明显,而在新型心电图机的起搏通道,双心室起搏信号一目了然,并能检测出VV 间期＜40 ms。新型心电图机可自动诊断心室起搏节律,并检测出双心室起搏。心电图诊断:①心房颤动;②CRT-D 起搏器,呈双心室起搏心律(VVI 模式,70 次/min),其起搏功能未见异常;③完全性房室分离。

图4 传统心电图机和新型心电图机描记双心室起搏心电图

讨论起搏脉冲的脉宽一般设置为0.4～0.5 ms,在以纸速25 mm/s 记录的心电图上表现为陡直的电位偏转[5]。要采集历时如此短的电信号偏转,对心电图机的分析与采样能力提出了很高的要求。MAC5 心电图机在首次采样后,要将采样信号分别从两个通路输入进行再处理:一个通道专门负责12 导联心电图信号的处理;另一个通道只选择Ⅱ、V1、V4导联的心电信号,输入起搏专用通道进行信号分析,最终将识别到的起搏信号用特定的标识体现在起搏通道上。MAC5 心电图机通过三项采样与分析技术,即75 000 Hz 的高采样频率、宽滤波频带、对比采集的心电信号与模板脉冲信息后筛选出结果,完成了对起搏脉冲信号的精准识别[4]。基于此种对心电信号与起搏信号分别进行处理的方式,心电图机对收集到的P 波、QRS 波的形态进行模板归类,再分析P 波、QRS 波与其前起搏脉冲的相关性,对起搏模式予以描述性分析[6]。

传统心电图机由于采样频率较低,也不具备专门的起搏通道,因此,不能对采集到的信号进行二次处理,尤其是当起搏钉样信号不明显时,常常给诊断带来困扰。在本文病例1 中,由于心房起搏脉冲微小,因此心房起搏心律易被误诊为窦性心律(图1a);在病例2 中,只在部分导联隐约可见微小的心室起搏脉冲(图2a);病例3 中心室起搏脉冲信号几乎不可见(图3a),在这种情况下容易将心室起搏误诊为完全性左束支阻滞;病例4 中,双起搏脉冲难以识别(图4a),V1导联呈类右束支阻滞形态,考虑可能为左心室起搏或电极位置异常所致。心电医师需要结合患者病史,并通过查看起搏器随访记录和胸片,判定患者是否植入起搏器,并进一步判定起搏器类型。由此可见,精准识别起搏信号是提高起搏心电图诊断准确率的基石[2]。

本文选取了4 个典型病例,比较了传统心电图机和新型心电图机在起搏信号识别方面的表现:新型心电图机设有专门的起搏通道,在起搏器不同工作状态下都能准确标识起搏信号。它不仅能识别明显的起搏信号(图2b),而且还能精准捕捉微小的起搏钉样信号(图1b),在有明显肌电干扰波的情况下仍能准确识别(图3b),还能准确判定双心室起搏(图4b),并检测出VV 间期是否＜40 ms。新型心电图机通过精准识别起搏信号,能准确地描述和分析起搏器工作方式。新型心电图机增设的独立起搏通道可用于专门捕捉和记录起搏器发放的起搏脉冲,形成了“12+1”导联心电图,从而使起搏脉冲信号得以充分显露,为起搏心电图的诊断提供重要的参考依据,可谓是心电医师的“第三只眼”。重视并用好起搏通道,可大大降低起搏心电图的漏诊率和误诊率[7]。

开通独立的起搏通道是心电图机发展史上一次重要的技术突破。精准的起搏脉冲标识为起搏心电图的分析提供了重要的参考依据,当临床上无法获取患者的病史资料时,只需利用新型带起搏通道的心电图机进行一次常规心电图描记,就能够帮助临床医师明确起搏心电图的诊断思路。但这项技术目前还仅限于心电图机,尚未运用于心电网络信息系统。期望在不久的将来,心电图机起搏通道上的信号能成功转换到心电网络信息系统中,使起搏通道技术更广泛地应用于心电诊断。