起搏器相关心律失常
作者:王斌(航天中心医院（721）)
起搏器植入是治疗严重缓慢性心律失常的有效方法，但植入起搏器的患者仍可发生心律失常，可以分为两大类：一种是由于起搏器的功能障碍使原来的心律失常仍然存在，主要是缓慢型心律失常；另一种是由于起搏器参与而引发的心律失常，多表现为快速心律失常，也可以是缓慢型心律失常，或起搏心率低于设置的基本频率。起搏器相关心律失常就是指后者，也是我们要讨论的主要内容。
起搏器相关心律失常又称起搏器介导性心律失常，包括起搏器介导性心动过速（PMT）、DDD起搏器心室快速跟踪起搏和竞争性心律等。起搏器介导性心律失常多见于双腔起搏器，多数是由于起搏器的起搏功能正常而感知功能异常引发，以快速心律失常为主，形式多样化。轻者对患者影响不大，可无任何临床表现，亦不影响血流动力学；重者因为影响心脏的充盈和泵血量，进而影响患者的心功能，严重者影响生活质量，甚至危及生命。起搏器介导性心律失常发生时，抗心律失常药物对这种较快的心室率的治疗常常无效多数，多需要调整起搏器工作模式及参数才能有效终止和预防心动过速。 1 起搏器相关性心动过速 1.1 竞争性心律
感知功能是起搏器内设的感知器能随时检测到患者一定幅度的自主心电活动，感知后可抑制或触发起搏器发放1次起搏脉冲。当起搏器感知功能低下（或不良）甚至无感知功能时，起搏器不能感知心脏的自主除极波（P波和/或QRS波），按自身的基础起搏周期发放起搏脉冲，从而与存在的自身节律发生冲突，又称竞争性心律。 如果自身心律引发心房或心室除极后存在相对不应期，如果此时起搏器发放起搏脉冲，就可引发房性或室性快速心律失常。如果在心房或心室的易损期发放起搏脉冲，可引发心房颤动或心室颤动，后者可威胁病人生命安全。
当起搏器不具有感知功能或感知功能低下时，如VOO/AOO/DOO方式，起搏心律与自身心律即可形成并行收缩，两者各按自己的节律周期按时发放冲动，相互之间形成多种形式的干扰，从而诱发一系列的心律失常，如房性心律失常、室性心律失常，甚至心室颤动等从而引起竞争性心律失常（图9）。若起搏脉冲落入前一个自主心室波激动的折返期，可引起折返性室速；若起搏脉冲落入心房/心室的易损期，则可能诱发房性或室性心律失常。一般情况下，诱发室颤的阈值是起搏阈值的10~20倍，因此起搏脉冲引发竞争性室颤的情况并不常见。在某些情况下，如心肌缺血、儿茶酚胺水平增高以及拟肾上腺素药物等因素的影响下，室颤阈值可明显降低，而使心室竞争性心律容易诱发室颤。在一个临床研究中，置入起搏器后20例有竞争性节律死亡6例，在另外没有竞争性节律的20例病人中死亡2例。 1.1.1 原因
发生机制是起搏器没有感知或感知功能低下。由于现代的起搏模式都采取按需型起搏，因此多数竞争心律是由于感知功能低下引发，少数是由于在特殊情况下将起搏器改为非按需型（DOO/VOO/AOO）以便在手术时减少使用电刀的干扰。无感知或感知低下的结果是可造成不适当的起搏，从而引起竞争性心律，甚至严重的快速心律失常。
（1）功能性：起搏器感知灵敏度设置较低，即数值设置得较高，而心内电信号的振幅和斜率不够高，不能被心室或心房感知。
（2）心肌梗死：如心室电极置入部位发生心肌梗死则会引起感知低下、起搏功能障碍。由于心室电极多置入在右室的心尖部或下壁，如果发生右室间隔心尖（左前降支病变）或下壁心肌梗死（右冠状动脉病变）时，由于心室除极电信号降低，可能导致感知不良。
（3）心电信号变异：包括生理性和病理性因素。①快速房性/室性心律失常发作；②束支阻滞；③电解质紊乱，如高钾血症；④药物的影响，主要是抗心律失常药物。
（4）导线异常。 （5）电路故障。 （5）电池耗竭。
（6）对磁铁的反应等。 1.1.2 心电图表现
竞争性心律主要表现为心电图在出现自身心脏除极信号（P波或QRS波）的情况下，起搏器没有发生相应的节律重整，仍然按照自身的节律或间期发放起搏脉冲（图1）。的心电图表现：（1）起搏节律不能发生节律重整：当自主心律出现时，起搏节律不能被之抑制而发生节律重整，而是与自主心律形成并行心律（图1、图2）；（2）融合波和假性融合波：当起搏节律与自主心律的频率相等或接近时，经常表现为心室的真性融合波和假性融合波（图2）；（3）等率分离：当起搏频率与自身心率相同时，两者之间可形成等率分离现象。等率分离现象有两种形式，一种是自主心律夺获心室，起搏脉冲信号落在自主心室波之前、中、后的固定位置(图2)。另一种是两个节律点频率相等却有一定的间隔，使两者分别都能夺获心室或心房，结果使心率增加1倍；（4）快速性竞争性心律失常：可发生快速性室速、室扑或室颤（图3）。 图1 心房颤动伴VVI起搏心电图 箭头指示的RS间期
图2 竞争性节律 起搏心律与自身心律交替出现。由于感知不良（间歇性），起搏脉冲信号有时夺获心室，有时落在QRS波群后面较近的地方，由于落入心室不应期而未夺获心室。提示间歇性感知功能低下，起搏功能正常。
图3 心电图提示窦性心动过缓，心室起搏按时发放，没有被自身QRS波群重整，提示感知不良。前4个起搏信号未夺获心室，第5个起搏信号落在自身QRS波后的T波上，并诱发心室颤动。 1.1.3 解决方法
（1）程控起搏器，增加感知敏感性：
通过降低感知灵敏度数值以增加感知灵敏度，可部分纠正感知不良。
（2）改变起搏器电极导线模式：如果起搏器采用双极导线，且感知为单极时，可以将感知设置为双极感知，同时将感知灵敏度提高，达到纠正感知不良的目的。
（3）针对原因进行相应纠正：如果上述方法仍然不能纠正时，应针对发生原因进行纠正，如应考虑停止使用抗心律失常药物、纠正电解质紊乱。如果是临时起搏，需要调整电极导管。如右室下壁发生心肌梗死后，可重新置放电极导线。 1.2 心室快速跟踪起搏
植入DDD起搏病人，在快速房性心律失常发作或存在肌电干扰时，起搏器可以发生心室快速跟踪起搏，类似室性心动过速，从而引起病人的不适。其发生机制主要是起搏器的心房感知通道感知到频率较快的电信号并触发心室起搏。 心室快速跟踪起搏常见于多种情况。
1.2.1 快速室上性心律失常诱发快速心室起搏
（1）原因及机制 见于心房颤动、房性心动过速、心房扑动（图4）、房室结折返性心动过速等情况下，起搏器没有发生自动模式转换的情况下就容易发生快速心室起搏。自动模式转换功能没有启动的原因包括：
1）自动模式转换功能没有打开，或起搏器本身没有自动模式转换功能（较早期的DDD起搏器）。
2）感知的心房频率没有达到设置的自动模式转换的标准；。 3）心房部分感知功能低下。
4）在自动模式转换功能被触发之前，在感知快速心房率后可由短时间的快速心室跟踪起搏（图5）。
图4 DDD起搏模式下发生心房扑动导致快速心室起搏（2:1）。
图5 房颤发作时，起搏器在箭头处发生自动模式转换，其前以不同程度短于基础间期（1000ms）进行起搏。 （2）心电图表现
表现为快速心室起搏，可以规则（如图4），也可以不规则（图5）。但心室起搏频率≤上限频率。
（3）处理方法
1）程控起搏器 根据室上性心律失常发作以及心室快速跟踪起搏的情况对起搏器进行程控。①房颤发作，可将降低起搏器自动模式转换的频率，使其更容易发生转换，或者降低其他自动模式转换的条件（如延长PVARP）；②对于心房扑动者，如果起搏器具有专门的房扑搜索和自动模式转换功能，应开启（如美敦力起搏器）；③降低起搏器的上限频率，即使起搏器跟踪快速室上性心律失常，频率也会降低。
2）药物治疗 可用抗心律失常药物控制心律失常的发生，或降低快速心律失常发生时的心房率、心室率。
3）射频消融治疗 对于快速室上性心律失常反复发作、药物效果不好的病人，应考虑行射频消融术，尤其是室上性心动过速、心房扑动、房速等心律失常。 1.2.2 感知内外环境中干扰信号的反应 当起搏器电极通道感知到电信号时，会误认为心腔内的电信号而发生反应。最多见的情况为双腔起搏器心房通道发生肌电位感知，触发快速心室起搏。
（1）发生机制：最常见的是心房电极通道感知到肌电信号时可以出发心室的快速起搏。不同体积的肌肉及不同幅度的活动产生的电位幅度不同；40％左右为0.5mV，50％为1mV，5～10％为2mV，少数可达3mV。肌电位与心房电位幅度的重叠性大，误感知的机率高。病人可出现短暂的心慌、心悸，多在病人活动时出现，尤其是活动植入起搏器一侧的上肢时更明显。（如体动、呼吸感知等）。
（2）心电图表现：①病人心慌时，心电图上出现心室快速起搏，其快速起搏的频率不等；②心电图可记录到肌电干扰信号；③往往在病人活动置入起搏器侧上肢时出现或更明显，停止活动后肌电位干扰消失，心室快速跟踪起搏也终止。（图6）
图6 活动时病人出现心慌，Holter记录提示肌电位干扰诱发快速心室起搏。
（3）解决方法：①通过程控降低起搏器（多数是心房通道）感知灵敏度；②将感知电极由单极改为双极，适用于已置入双极导线但采用单极工作方式；③尽量让病人活动未置入起搏器侧的上肢。同时，对于较年轻、活动量较大的病人，在置入起搏器时就应该考虑将起搏器置入在非利势手侧。如正常人使用右手比较多（包括持笔、拿筷子），尽量将起搏器置入在左侧。④对于病人必须接触强电场、强磁场环境时，应与专科医师协商，提前程控起搏器。这类病人抗心律失常药物常常无效。
另外，也有文献报道，高频电场引起心室快速起搏、室性心动过速甚至心室颤动。 1.3 起搏器介导性心动过速
起搏器介导性心动过速（PMT）是指植入双腔或三腔起搏器后，由于室房逆传而产生的一种由起搏器参与的环形运动性心动过速，是双腔或三腔起搏器的重要并发症。发生PMT的患者存在室房逆向传导，当逆向传导时间长于心室后心房不应期时，逆传的P’波可再次被感知，并触发下一个AV间期和心室起搏，如此循环，就形成PMT，又称环形心动过速（图7）。因此，PMT常在室性早搏、房性早搏、肌电干扰等情况下容易发生。 1.3.1 PMT发生机制
患者存在室房传导时，心室起搏后逆行的P波如落在心房电路不应期后可被心房电路感知，心房电路感知逆行P波，触发心室起搏，心室起搏的激动又逆传入心房，此过程反复连续下去，出现快速的心室起搏心律，即PMT。因此，PMT产生的条件主要有：室房间存在逆传功能（必备条件）；室房逆传时间大于心室后心房不应期；起搏器为心房感知心室起搏模式（VAT、VDD、DDD）。 1.3.2 PMT的心电图特点
（1）心室起搏突然增快，心室起搏频率低于或等于起搏器上限频率（心室最大跟踪频率）； （2）R-R间期均齐；
（3）有时可见逆向P波，但多数融合在ST-T中不好辨认； （4）常可见诱发因素，如室性早搏、房性早搏 、肌电干扰等存在。
图7 起搏器介导的心动过速（PMT） 1.3.3 PMT的处理
（1）放置磁铁在起搏器部位，使起搏器工作模式变为无感知模式时即DOO方式，PMT可迅速终止； （2）将起搏器DDD方式程控为无心房感知的VVI、DVI或DOO方式，使心房感知功能消失； （3）延长心室后心房不应期PVARP； （4）缩短AV间期；
（5）降低心房感知灵敏度，或设置房性心律探测窗（WARAD）； （6）降低上限频率；
（7）许多DDD起搏器具有处理PMT的功能：①自动化功能检测逆传的P波及PMT，通过自动延长PVARP，使逆行心房波落在不应期中而不被感知，终止PMT；②自动化功能识别室性早搏，亦自动延长PVARP，使室性早搏引起的逆行心房波落PVARP中，从而预防了PMT的发生。
1.4 起搏器频率奔放
频率奔放较多见于固定频率型起搏器，按需型（VVI）者较少见。近年来由于控制线路的改进，频率奔放很少见到，但是很难完全杜绝。频率奔放时, 由于脉冲频率增快而使心室率过快，可引起左心衰竭、心源性休克，甚至导致室颤而猝死，尤以有明显基础心脏病者为甚，预后严重。W allaee等报道，44例中死亡15 例，占34 ％，脉冲频率超过150ppm者死亡率达39 ％。 1.4.1 原因
起搏器频率奔放多发生在较早期起搏器的电池耗竭时，频率奔放的原因与起搏器电源耗竭时定时线路故障以及电池充填液外漏有关。这些因素均可导致定时线路障碍引起脉冲频率失控而增快。
1.4.2 心电图表现
表现为起搏器的起搏频率明显高于设置的基础频率。有学者认为，若起搏频率高达100～400ppm或比原设置频率增快＜15ppm时，即称为起搏器频率奔放（图8）。严重时可诱发室性心动过速或室颤导致死亡。 现代起搏器内置有安全电路，并设置有上限频率，使得任何情况下起搏频率不会超过上限频率，这就有效地防止了起搏器频率奔放。
图8 A起搏器置入时，B起搏器频率奔放（来源于倪廷枢等，心电学杂志1986; 5(2):85）。 1.4.3处理
一旦发生起搏器快频率起搏，要首先除外其他原因。
确认是起搏器频率奔放时，如果频率不太快，可考虑尽早更换起搏器。如果频率很快，应①
立即切断起搏系统功能；②在起搏器上方放置磁铁，恢复基础频率；③采用体外超速刺激方法终止起搏源性室性心动过速。④在准备更换起搏器之前，可考虑给予抗心律失常药物、心电监护。最重要的是应尽快更换起搏器。 2 起搏器相关性心动过缓 2.1 感知过度
起搏器将其他电信号误认成心脏的自主除极波，进而抑制起搏器发放起搏脉冲。心电图表现为既无自主心律又无起搏心律而心电图出现较长的间期，而较长时间的心脏停搏可致生命危险。
2.1.1 原因
临床上引起起搏器感知过度的原因包括：
（1）外源性信号干扰：包括交流电、电磁波和静电磁场信号如射频导管消融、电刀手术或止血（图9）、电击复律除颤、核磁共振、放射治疗术、机场安检、移动电话、电动剃须刀、电冰箱或微波炉启动时等。一般来说，对于按需抑制型的单腔起搏器（AAI/VVI）来说，感知到外源性的干扰信号都会造成抑制反应，从而导致心动过缓（图9）。对于双腔起搏器（DDD），如果外源性的干扰信号不是特别强，可能只会影响心房感知通道，使心房通道感知到干扰信号后抑制心房的起搏，同时触发心室快速起搏（如上述）。如果干扰信号足够强时，对心房和心室通道都会造成抑制，从而也导致心脏的停搏（图10）。
图9 VVI起搏器感知过度引起心动周期延长，图中第5个周期明显常于其他起搏周期，其间可见明显的肌电位信号，提示起搏器感知到肌电位后抑制起搏器脉冲的按时输出，致QRS波延迟发放，使RR间期延长，引起起搏节律重整。
图10 病人男性，74岁，曾置入美敦力DDDR起搏器。因脊椎压缩性骨折手术。电凝止血中出现电磁干扰，起搏器起搏功能受抑制。下图为动脉压力检查，更清楚显示心脏停搏。起搏器置入左侧锁骨下区，电凝的电极板放置在右肩。
（2）内源性信号干扰：包括肌电信号、P波、R波、T波、后电位、隐匿性期前收缩、交叉感知等。肌电信号干扰与上述外源性电信号干扰相似。对于AAI/VVI起搏器来说，其干扰造成心脏停搏，对于双腔起搏器来说，即可造成上述的心室快速跟踪起搏，也可造成心房、心室的起搏均被抑制，从而导致心脏的停搏（图11）。这种起搏间期的延长常常是无规律的。 如果起搏器感知到其他心腔内的电信号，如T波、交叉感知到R波等等，由于这些电信号出现是有规律的，因此出现起搏间期的延长也常常是有规律的。
图11 DDD起搏器心房和心室功能被肌电干扰抑制引起过度感知，出现较长时间的心脏停搏。
交叉感知是感知过度的特殊表现，指一个心腔的心电信号或起搏脉冲信号被起搏器的另一心腔电路误感知，导致起搏器输出功能抑制或触发。交叉感知多发生于双腔起搏系统，单极电极导线更容易发生。当心室电极导线将心房输出脉冲误认为自身的心室事件时，将发生交叉感知。但更多见的是，心房电极导线感知到心室腔的电信号（图12）。
图12 DDD起搏心电图。上条图可见两种起搏间期：680ms和920ms，比较有规律。仔细分析可见，常间期中，起搏信号前680ms刚好对应的是QRS波群，说明心房通道感知到QRS波群，提示交叉感知。下条心电图是下调心房感知灵敏度后提示交叉感知现象消失。 2.1.2 心电图表现
总的说来，起搏间期出现延长。根据感知的对象 不同，心电图表现有所差异。
（1）起搏间期不适当延长，即长于基础起搏间期。
（2）感知到外来干扰电信号、肌电信号时，由于这些信号是无规律的高频信号，因此起搏器显示的起搏抑制也无明显规律，延长的程度也可不同。相对应的是，在心电图的基线上常
常可以见到快频率的干扰信号。
（3）感知的是心脏的电信号时，如感知到T波、交叉感知等，由于这些信号本身是有规律的，因此这种延长要多有规律，表现为持续长间期起搏，或长短间期不同比例交替起搏。如果有长短间期交替，以短间期为标准来丈量长间期时，往往可以发现对应短间期的地方常常有心脏波形（P波、QRS波群或T波）。 2.1.3 处理
通过程控起搏器参数，可以使多数交叉感知引起的心律失常得到纠正。
（1）将起搏器电极导线程控为双极：适合于已置入双极电极导线但程控为单极模式。通过将电极导线程控为双极，多数能够减少交叉感知现象。
（2）降低感知灵敏度：应用双极电极导线是最有效的预防交叉感知的方法。为避免心室对心房的交叉感知，双腔起搏器设置了心室空白期，在此时间间期内，心室感知器不感知任何心房信号。甚至较老的起搏器也能通过延长心室不应期减少交叉感知。
（3）延长心室空白期：心室电路对心房脉冲的交叉感知多发生在心室空白期结束后，因此可延长起搏器的心室空白期来防止交叉感知。降低心房脉冲振幅及心室感知灵敏度，但要保证对正常R波及异位室性搏动的感知。减低心室电路输出，但要保证心室有效的安全起搏。 2.2 起搏系统故障
起搏系统的故障，都可能造成感知、起搏功能的异常，从而引发快速或缓慢心律失常。 2.2.1 原因
自身干扰，包括起搏器电池耗竭（图13）、导线断裂（图14）、绝缘层破裂、短路、体内两个起搏器同时工作时相互干扰、心室电极移位等。 2.2.2 心电图表现
由于原因不同，其心电图表现也各有差异。可以是间歇性的，也可以是持续性的。
主要的心电图特点是起搏频率低于基础起搏频率，或者未能按照预定的间期发放起搏脉冲。对于间歇出现的感知、起搏功能异常，应考虑电极导线的问题，如断裂等。有时，单靠常规心电图难以明确，还需要与动态心电图（Holter）检查和起搏器程控相结合。
图13 病人12年前置入AAI起搏器。心电图提示窦性心动过缓、间歇性AAI起搏，起搏频率＞20ppm，且不等，感知功能消失。放置磁铁后起搏功能没有明显变化。 2.2.3 处理
对于起搏系统本身的障碍，虽然可以通过调整起搏器的参数进行纠正，但是相当一部分需要调整或更换起搏器、导线或调整导线位置才能最终解决问题。
图14 患者女，因二度AVB置入圣犹达5286DDD起搏器。1年后病人因无力、头晕症状就诊。A：病人就诊时心电图，提示心室起搏信号未能夺获心室，房室传导仍呈2：1；B：2天后再次复查心电图，仍然是2：1房室阻滞，但未见起搏信号，起搏器程控提示心室电极导线阻抗＜2500Ω；C：将起搏电压程控到5V（双极），仍然未见起搏信号和夺获；D：将电极设置由双极改为单极，心室起搏功能恢复正常，阈值0.8V。提示电极导线的环状电极通路断开。
起搏器相关心律失常
