起搏器频率应答功能.ppt

3,Bakken Education Center,Atlanta,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Bakken Education Center,Atlanta,起搏器频率应答功能,心血管系统的主要功能,心脏和血管组成机体的循环系统。循环的主要功能是完成体内物质的运输，使新陈代谢能不断进行；运输激素和生物活性物质，实现机体的体液调节；维持内环境的相对稳定；实现血液的防卫功能。,正常心脏对增加生理需求的响应,变时性功能,心脏具有改变起搏频率的能力,心率可在,50 180ppm,间变动,变力性功能,心脏具有改变收缩力的能力,可使每搏收缩量由平时的,70ml,增至,200ml,变传导功能,可改变传导系统的传导速度,运动时，心率对心排量的影响,CO=HRSV,，正常情况下，每搏输出量（,SV）,仅能增加50%,的心排量，而,HR,改变能增加最大至心排量的300%。,房室同步,心肌收缩力,心率,课程主要内容,.,变时性功能不全的定义和临床基础,.,频率响应起搏和传感器,.,传感器功能的程控和应用,变时性功能不全的定义和临床基础,心脏变时性功能不全的临床定义,人体运动时或在各种生理和病理因素的作用下，心率不能随着机体代谢需要的增加而增加，并达到一定程度时称为心脏变时功能不全。,变时性功能不全（,CI）,的四种表现,Lau,CP.,Rate Adaptive Cardiac Pacing,1993,中国分类,运动早期变时功能不全,运动后期变时功能不全,运动后心率骤降,运动试验,活动平板运动试验（北美）,自行车测力计运动试验（欧洲）,其他运动方式：原地步行、原地下蹲、反复爬楼,动态心电图监测,全天的平均心律，最小均值及最大心 率，嘱检查期间正常运动，结合年 龄，性别，运动训练情况进行判断。,动态心电图和一定运动形式结合,心脏变时性功能不全的诊断标准和方法,24,小时总心率,70000,次,最大心率,100,次,/,分,运动时最大心率,80%,最大心率估计值,（最大心率估计值,=220,年龄）,运动时最大心率,120,次,/,分 轻,110,次,/,分 中,100,次,/,分 重,频率应答起搏器通过,传感器感知,由于体力活动或精神应急所引起的生理变化，,并模仿心脏对人体代谢需要来调节起搏频率,，从而满足正常的生理需要，提高生活质量,在美国植入的心脏起搏器中，,83%,的起搏器具有频率适应性功能,治疗方法,频率适应性起搏器,是变时性功能不全患者重要的治疗方法,频率适应性起搏,日常活动,频率适应性起搏,固定频率起搏,正常心率,150,100,50,0,睡眠,醒来,坐起,走路,跑步,休息,心率,bpm,频率应答起搏器适合于哪些病人？,具备起搏适应证并伴变时性功能不全,Chronotropic Incompetence,（,CI,的患者；,所有起搏器适应证患者的后备模式,谁更需要频率适应？,老年人,与,年轻人,？,妇女,与男性？,欠,健壮,/,活动,少与常,活动健壮,者？,按年龄分类的心率分布,0%,5%,10%,15%,20%,25%,90,100,110,120,130,心率,(,次,/,分,),占总心跳,%,65,岁,(n=33),P=ns,P=ns,P=ns,P=ns,P=.05,性别区分的平均心率分布,心率,(,次,/,分,),占总心跳,%,0%,2%,4%,6%,8%,10%,12%,14%,16%,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,男,n=28,女,n=29,0%,25%,50%,75%,100%,0%,2%,4%,6%,8%,10%,12%,14%,16%,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,心率,(,次,/,分,),占总心跳,%,锻炼,n=20,平均,n=24,锻炼少,n=13,0%,25%,50%,75%,100%,心率储备,体格分类的心率分布,频率适应性起搏的正确需要,年长者需要与年轻人,同样高,的心率,支持,妇女需要,至少,与男性,一样,的心率支持,活动,少,/,欠,健壮,者,需要,更积极,的心率,支持,频率应答与新陈代谢需求的关系,“,Relationship between heart rate and oxygen kinetics during constant workload exercise”PACE,Oct.1995,Dr.Neal Kay,氧传递,所需氧耗,缺氧区,休息时，氧耗与传递相等；,开始运动,时，氧耗呈,台阶式,上升与氧传递,中存在缺氧现象；心率加快，含氧血泵到全身，需,较长时间,达到新平衡。,频率应答与新陈代谢需求的关系,研究证明需整合一种反应快速的感应器与一种相对反应较慢的感应器共同运作来贴近正常人代谢需要的心率反应，包括：,静息至中度运动量时，需快速起搏，以达到快速增加心率，从而减少缺氧的目的；,在高代谢水平时，应均衡提供与代谢增加相贴近的心率变化，是相对慢的频率反应,“,Physiologic demand during submaximal and maximal exercise may,Require different heart rate responses”PACE,Oct.1995,Dr.Neal Kay,如何区分中度运动与剧烈运动？,1,、日常活动频率,休息时：6080,bpm,行走时：心率加快显著，,通常会到90100,bpm,2,、剧烈运动频率,心率加快，供氧增加至运动,强度要求，心率100个人最,大心率储备（220-年龄）,自动频率应答功能和体动传感器,起搏器传感器的基本类型,体动型非生理性传感器,压电晶体传感器,加速度传感器,重力加速度传感器,生理性传感器,呼吸频率,每分钟通气量,QT,间期,心肌阻抗,心肌峰值加速度,静脉血流温度,中央静脉血氧饱和度,右心室收缩压,dP/dt,右心室除极,dV/dt,静脉血液,pH,值,Human movement analysis,horizontal component,vertical component,Frequency contents:1-5 Hz,压电晶体传感器,工作原理,.,压电晶体固定在起搏器外壳内侧，能够检测身体运动所产生 的振动,.,压电晶体将振动信号转变为电信号，用以控制起搏频率,压电晶体传感器,优点,-,反映速度快,-,无需特殊电极,-,程控简便,-,安全可靠,缺点,-,感知到的信号有时与工作负荷无关,-,不能对生理需求做出正确反 映,-,过于灵敏，易受外部环境影响（振动）,压电晶体传感器的工作参数,模式,(,Mode,),活动阈值,(,Activity Threshold,),斜率,(,Slope,),上限传感器频率,低限频率,加速度和减速度,(,Acceleration and Deceleration,),压电晶体传感器,USERS,-,Medtronic,:,Prodigy,SR,and,DR,Thera family,Sigma,Kappa 400,SR,and,DR,-,Saint Jude,:,Solus,SynchronyII and,III,Trilogy,SR,and,DR,-,Vitatron,:,Legacy,SR,and,DR,Visa,SR,and,DR,Topaz,II,Saphir,II,Ruby,II,Diamond,II,加速度传感器,测量支撑在弹性元件上的已知质量重物的速度变化量,重物的位移与其上所作用 的力成正比,.,Force/Masse=,Acceleration,主要测量身体运动的横向和前后方向的加速度,(,步行,跑步等,),根据所测量到的加速度值控制起搏频率,加速度计传感器,加速度,感知元件,加速度,检测电路,运算法则,加速度,感知器,指示的心率,加速度信号,活动计数,阈值,从加速度到传感器指示的心率,加速度计传感器,硅,玻璃,金属电极,Axis of,sensitivity,Hybrid,C1,C2,硅电容加速度感知元件,加速度计传感器,起搏器植入后,加速度计对身体前后运动的加速度响应,硅电容加速度感知元件,加速度计传感器,0.1,1,10,100,频率,(Hz),加速度计响应,信号频率带,加速度检测电路,加速度计感知器,活动计数,时间,感知器信号,活动阈值水平,加速度检测电路,加速度计传感器压电晶体传感器的比较,Hybrid,Battery,体动感知器,(,压电晶体,),Hybrid,Battery,加速度计感知器,体动,vs,加速度,加速度计感知器的程控,模式,(,Mode,),活动阈值,(,Activity Threshold,),斜率,(,Slope,),上限传感器频率,低限频率,加速度和减速度,(,Acceleration and Deceleration,),加速度传感器,优点,-,反应速度快,-,结构简单可靠,-,无需特殊电极,-,对身体以外振动不敏感,-,所测量的加速度信号和病人,的运动能量成比例,缺点,-,非生理性参数,-,特异性差,加速度传感器,USERS,-,Biotronik,:,Dromos,SR,and,DR,-,Ela Medical,:,Opus,G,-,Guidant,/CPI:,Vigor,SR,and,DR,-,Medtronic,:,Kappa,400,以上,SR,and,DR,one of the,Two,sensors,-,Saint Jude,:,Trilogy,SR+,and,DR+,Regency,SR+,and,Microny,SR+,每分钟通气量传感器,(MV),每分钟通气量：可以通过测量经胸腔的电阻抗的变化，来计算一段时间内肺容量的变化来测量,每分钟通气量传感器的测试脉冲,双向测试脉冲，频率：,16Hz,测试脉冲电流,+/-1mA,测试脉冲宽度,50s,3,测试频率范围,48(,次,/,分）,传感器功能的程控和应用,SIGMA,体动频率应答曲线,“Exercise”,频率上升曲线,“,Exercise”,频率下降曲线,运动测试,Exercise Test,运动测试,Exercise Test,频率应答与新陈代谢需求的关系,研究证明需整合一种反应快速的感应器与一种相对反应较慢的感应器共同运作来贴近正常人代谢需要的心率反应，包括：,静息至中度运动量时，需快速起搏，以达到快速增加心率，从而减少缺氧的目的；,在高代谢水平时，应均衡提供与代谢增加相贴近的心率变化，是相对慢的频率反应,“,Physiologic demand during submaximal and maximal exercise may,Require different heart rate responses”PACE,Oct.1995,Dr.Neal Kay,频率适应的分层处理,Kappa,系列起搏器将频率适应分为两段,：,1,、,日常活动范围频率,ADLR(Activity of Daily Living Rate),2,、,运动,频率,Exertion Rate,调整目标频率轨迹,频率轨迹优化,目标频率轨迹,(,已加入起搏器软件,),基于明尼苏达大学的研究,总的心率分布，,57,例,平均取样,43,小时,总的心率百分比,心率,频率轨迹优化的范围和方式,动态优化起搏频率曲线,每月,每日,目标频率轨迹,ADL Range,日常活动范围,Exertion Range,运动范围,比较,和,调整,实际的频率轨迹,简单来看，频率轨迹优化是将病人每月的传感器,频率轨迹去匹配目标频率轨迹。,EnPulse/Kappa,Adapta,直观,New activity level,Old activity level,移动滑键表现为反应曲线的改变,（桔色曲线）,并即刻生效,(2 weeks in,EnPulse,),运作原理没有任何改变,改变反应曲线,-,直观,改变传感器频率,-,直观,改变参数表现为反应曲线的改变（桔色曲线）并即刻生效,运作原理没有任何改变,Kappa 400,的双传感器组合技术,体动传感器,压电晶体,Piezo-Electric Crystal,启动快速,生理性传感器,每分钟通气量传感器,(MV,minute ventilation),测量潮汐阻抗,相对较慢、均衡成比例,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,心 率,体动,M V,双感知,运 动,组合传感器前后的频率应答表现,Sensor Cross-Checking,组合传感器与分层管理,下限频率,LR,日常活动频率,ADLR,上限传感器频率,Upper Sensor Rate,100%,体动传感器的影响,100%,分钟通气量传感器的影响,0%,0%,Kappa 400,双传感器的频率交叉核对,通过体动传感器的信号来核对,MV Sensor,是否有不正确的高于,ADLR,的起搏频率；,体动传感器的频率已被限制在,ADLR,范围内，,因为,:,HR=74bpm,start,HR=77bpm，1min,HR=82bpm，2min,胸壁挤压试验,ADLR,限制了体动传感器所能驱动的频率,交叉核对,-,合理的呼吸传感器频率,起搏器通过检测体动传感器的输入信号，来确认，或否认每分钟通气量传感器指示的高起搏频率,当每,分钟通气量传感器,MV,指示,高,活动频率而,体动传感器,指示,低,活动频率时传感器交叉核对功能会限制实际的起搏频率。,例如：哮喘、愤怒、惊恐、发烧,过度通气试验,静坐过度通气8分钟后心率达86,bpm,合理的传感器频率取决于两个限制频率和,CAR,自动交叉核对频率,Cross Check Rate,自动,高限,MV,核对频率,High MV Rate,CAR,：,体动传感器指示高或低频率的衡量标准,对病人和临床医生的好处,Kappa 400,与其他频率适应性起搏系统比较，有以下的改进：,对日常活动和运动范围的频率适应独立程控，为病人在中、重度活动时提供个性化的频率适应;,传感器的自动整合,消除了琐碎程控的需要;,还使频率适应在活动开始时快速反应，对强度更大的活动产生与负荷成比例的频率适应;,传感器间的交叉核对，可保证在各种活动水平都有恰当的频率适应。,Kappa 400,植入注意点,连接导线与起搏器时应固定所有的镙丝；,必需有一根双极导线；,术前不要关闭植入检测功能，否则感知器初始化将需手动完成；,术后8小时后（极性确认、传感器初始化完毕）,DDDR,模式启动；,Kappa400,植入时分正反面，有字的一面朝向皮肤；,