СПОСОБ БИАТРИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ СЕРДЦА Российский патент 2001 года по МПК A61N1/372 A61B5/02 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии и кардиологии, и может быть использовано для диагностики и коррекции нарушений центральной гемодинамики при электростимуляции сердца у больных с нарушениями межпредсердного проведения возбуждения.

Хирургическое лечение нарушений ритма сердца посредством постоянной электростимуляции сердца имеет большое медицинское и социальное значение.

Физиологическая (предсердная и двухкамерная) электрокардиостимуляция является эффективным способом коррекции нарушений центральной гемодинамики у больных бради- и тахикардиями. Биатриальная (т.е. включающая нанесение электрического импульса на правое и левое предсердия) электрокардиостимуляция эффективна у больных с нарушениями межпредсердной проводимости, суправентрикулярных тахиаритмиях, после операции на сердце, синдромом кардиостимулятора. Известны различные способы биатриальной электрокардиостимуляции, проводимые эндокардиальным и миокардиальным способами (Шальдах М. Роль кардиостимуляции в лечении предсердной тахиаритмии. Progress in biomedical research. 1998. N 3. С. 185-192.)
Недостатками этих методов являются инвазивность, ограниченные возможности использования у больных с ранее имплантированным постоянным электрокардиостимулятором.

Прототипом предлагаемого способа является эндокардиальная биатриальная электрокардиостимуляция, проводимая с помощью установленных в правом предсердии и коронарном синусе сердца, соответственно правопредсердного (катод) и левопредсердного (анод) электродов, соединенных с имплантированным однокамерным биполярным электрокардиостимулятором посредством Y-образного коннектора, посредством которых проводится детекция нативных электрических потенциалов непосредственно со стенки предсердий и нанесение электрического стимула одномоментно на оба предсердия с амплитудой импульса, на 75% превышающей величину порога возбуждения миокарда (Benditt D.G. (ed). Rate-adaptive pacing. Boston. Biackweli Scientific Publications. 1993. - P. 157-159).

Недостатками метода являются инвазивность, необходимость рентгенологического контроля местоположения контактной головки электродов, пункции центральных вен, большие затраты времени для достижения эффективной электрокардиостимуляции, требование соблюдения постельного режима больным, затрудненное достижение стабильности внутриполостного положения предсердных эндокардиальных электрода, риск развития гемо- и пневмоторакса, факт "нефизиологического" одномоментного возбуждения обоих предсердий (тогда как в физиологических условиях временной интервал между электромеханическими систолами правого и левого предсердий составляет от 50 до 100 миллисекунд), необходимость наличия ангиографической операционной и большого штата персонала, лучевая нагрузка на больного и операционную бригаду.

Изобретение направлено на решение задач:
1) повышение эффективности и упрощение методики биатриальной электростимуляции сердца;
2) обоснование необходимости операции и параметров устройства до операции.

Указанные задачи решаются посредством детекции нативной предсердной активности и нанесения электрического импульса на правое и левое предсердия с помощью электрокардиостимулятора и электродов.

Новым в способе является то, что стимуляцию левого предсердия проводят чреспищеводным путем, а также то, что методику биатриальной электростимуляции сердца осуществляют посредством двух электрокардиостимуляторов: первого - имплантированного, осуществляющего детекцию спонтанных кардиопотенциалов и электростимуляцию правого предсердия, второго - дополнительного наружного однокамерного триггерного, выполняющего электростимуляцию левого предсердия чреспищеводным путем последовательно после правопредсердного стимула, наносимого имплантированным электрокардиостимулятором, через временной интервал, соответствующий времени межпредсердного проведения в физиологических условиях. Синхронизацию во времени моментов последовательного нанесения электрических импульсов на правое предсердие (имплантированным электрокардиостимулятором) и левое предсердие (наружным триггерным электрокардиостимулятором) проводят посредством наружного электронного включателя, с помощью которого осуществляют накожным путем детекцию момента нанесения правопредсердного стимула, затем через временной интервал, соответствующий времени межпредсердного проведения, передают электрический импульс на электронный вход дополнительного однокамерного триггерного чреспищеводного электрокардиостимулятора.

Нанесенный электрический импульс является пусковым сигналом для электронной схемы наружного однокамерного триггерного электрокардиостимулятора, который в свою очередь передает посредством пищеводного электрода электрический импульс на левое предсердие с величиной энергии, превышающей порог возбуждения предсердного миокарда. После сокращения обоих предсердий, проведения возбуждения по атриовентрикулярному узлу сердца возникает систола желудочков сердца.

Способ изображен на схеме, где:
1 - имплантируемый однокамерный биоуправляемый предсердный электрокардиостимулятор;
2 - имплантируемый предсердный электрод;
3 - правое предсердие;
4 - накожный электрод;
5,7 - соединительный электрод;
6 - наружный электронный включатель;
8 - триггерный пищеводный электрокардиостимулятор;
9 - чреспищеводный электрод;
10 - пищевод,
11 - левое предсердие,
12 - атриовентрикулярный узел,
13 - правый желудочек сердца,
14 - левый желудочек сердца.

Способ выполняют следующим образом: у больного с предсердным ритмом синусового происхождения, нарушениями межпредсердного проведения возбуждения, имплантированным однокамерным предсердным биоуправляемым электрокардиостимулятором (1) посредством регулирующего устройства (программатора) устанавливают программу электростимуляции сердца:
1) режим - ингибируемый (АА1),
2) чувствительность к спонтанным предсердным биопотенциалам - 0,5-1 милливольта,
3) амплитуда импульса - на величину, превышающую порог возбуждения предсердного миокарда на 75%,
4) полярность импульса - униполярная,
5) рефракторный период - 400 миллисекунд,
6) базисная частота электростимуляции сердца - 60-70 имп/мин.

Биоуправляемый предсердный электрокардиостимулятор (1) наносит электрический стимул посредством имплантированного электрода (2) на правое предсердие (3).

На коже пациента фиксируют лейкопластырной лентой два накожных электрода (4), один - в области подкожного ложа имплантированного предсердного биоуправляемого электрокардиостимулятора (1), второй - в проекции контактной головки правопредсердного электрода (в области IV-VI межреберий на 1 см кнаружи от правой срединноключичной линии).

Накожные электроды посредством соединительных электродов (5) подключают к клеммам предсердного канала наружного электронного включателя (6), в качестве которого используют двухкамерный электрокардиостимулятор, например, имплантируемый электрокардиостимулятор ЭКС-444 производства ЗАО "Элестим" (Москва, Россия) или модель 3070 производства фирмы Пейссеттер- СентДжуд Медикал (США).

Устанавливают программу наружного электронного включателя (6):
1) режим - двухкамерный универсальный секвенциальный (DDD) или предсердно-зависимый (VDD);
2) базисная частота электростимуляции - величина должна быть на 15-20 имп/мин ниже базисной частоты импульсов имплантированного предсердного электрокардиостимулятора (обычно базисную частоту устанавливают на величину 50 имп/мин);
3) максимальная частота электростимуляции - на величину 90-137 имп/мин;
4) длительность электронного межпредсердного интервала - от 60 до 100 мс^*;
5) амплитуда импульса желудочкового канала - 10 В.

^*Примечание: При использовании в качестве наружного электронного включателя бифокального электрокардиостимулятора модель 3070 биатриальную электростимуляцию проводили при трех величинах длительности электронного межпредсердного интервала - 60, 80 и 100 мс; в случае применения бифокального электрокардиостимулятора ЭКС-444 - при одной величине в 62 мс.

К клеммам желудочкового канала наружного электронного включателя (6) подключают проксимальные сегменты униполярных электродов (7), например, типа ЭПВП производства СКВ МЭТ. Дистальные сегменты этих же электродов подключают к внешнему входу дополнительного наружного триггерного электрокардиостимулятора (8), в качестве которого используют, например, электрокардиостимулятор ЭКСП-Д производства "МАЯК" (Киров, Россия).

Устанавливают программу наружного триггерного электрокардиостимулятора (8):
1) внешний вход - включен,
2) амплитуда импульса - на величину, превышающую величину порога возбуждения миокарда левого предсердия на 5-10 В.

Больному вводят стерильно подготовленный пищеводный би- или мультиполярный (типа ПЭДСП-2 или ПЭДМ - 4,6,9; все производства СКВ МЭТ, Каменец-Подольский, Украина) электрод (9) в пищевод (10) через носовой ход. Оптимальную локализацию электрода в пищеводе определяют по максимальной амплитуде регистрируемой биполярной электрограммы левого предсердия (11). В этом положении пищеводный электрод (9) фиксируют к крылу носа больного лейкопластырной лентой.

К избранным полюсам пищеводного электрода (ориентируются по максимальной амплитуде электрограммы) подключают к выходным клеммам наружного триггерного чреспищеводного электрокардиостимулятора (8).

Наружный электронный включатель (6) распознает электрический стимул, наносимый на правое предсердие имплантированным биоуправляемым электрокардиостимулятором, затем через заданный временной промежуток, соответствующий межпредсердному проведению возбуждения, передает электрический стимул на электронный внешний вход наружного триггерного электрокардиостимулятора (8). Нанесенный на внешний вход электрический стимул является пусковым сигналом для электронной схемы наружного триггерного электрокардиостимулятора. Последний через пищеводный электрод (9) наносит на прилегающее к пищеводу левое предсердие (11) электрический импульс с величиной, достаточной для возбуждения миокарда левого предсердия. После сокращения предсердий (3, 11), проведения возбуждения по атриовентрикулярному узлу (13) наступает систола желудочков сердца (14, 15).

Таким образом, имплантированный однокамерный биоуправляемый электрокардиостимулятор, наружные электронный включатель и триггерный электрокардиостимулятор, совместно с имплантированным, соединительными и пищеводным электродами формируют цепочку биатриальной электростимуляции сердца.

Частота левопредсердных импульсов триггерного электрокардиостимулятора будет соответствовать частоте правопредсердных стимулов, наносимых имплантируемым биоуправляемым электрокардиостимулятором. Величина временного интервала между право- и левопредсердными стимулами электрокардиостимуляторов на ЭКГ будет соответствовать заданной величине интервала наружного электронного включателя электрокардиостимулятора.

При различных режимах электростимуляции сердца (изолированном правопредсердном и биатриальном) у больного записывают одновременно при скорости движения ленты ЭКГ-регистратора 100 мм/с следующие виды ЭКГ:
1) поверхностную ЭКГ в стандартных отведениях;
2) чреспищеводную электрограмму посредством электрода типа ПЭДСП-2 или ПЭДМ - 4,6,9 (все производства СКВ МЭТ, Каменец-Подольский, Украина), введенного в пищевод на уровень прилегания левого предсердия.

На чреспищеводной электрограмме измеряют интервал St_пп - P_лп, отражающий длительность межпредсердного проведения возбуждения, как длительность от импульса правопредсердного электрокардиостимулятора до начала активности левого предсердия. Диагноз межпредсердной блокады ставили в тех случаях, когда интервал ST_пп - P_лп превышал 100 мс.

Оценку показателей центральной гемодинамики проводили неинвазивно ультразвуковым способом в М-, В-режимах и Доплерэхокардиографическим исследованием трансмитрального кровотока.

Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Больной К., 66 лет. Диагноз: Ишемическая болезнь сердца. Синдром слабости синусового узла, II тип. Синоатриальная блокада. Имплантированный однокамерный электрокардиостимулятор ЭКС-500 в миокардиальном варианте. Эффективная правопредсердная биоуправляемая электростимуляция сердца в режиме АА1.

При чреспищеводной записи активности левого предсердия выявили межпредсердную блокаду (величина интервала St_пп-P_пл составила 120 мс). Больному провели биатриальную электростимуляцию по разработанному способу. В качестве наружного электронного включателя использовали двухкамерный электрокардиостимулятор модель 3070 производства фирмы "Пейссеттер-СентДжуд Медикал" (США). Некоторые показатели ЭКГ и гемодинамики больного К. при различных режимах электростимуляции сердца (изолированной правопредсердной и биатриальной) и величинах межпредсердного интервала электронного включателя (только при биатриальной электростимуляции) приведены в табл I.

В сравнении с изолированной правопредсердной электростимуляцией при биатриальном способе выявлены укорочение интервала St_пп-P_лп, оптимизация трансмитрального кровотока, уменьшение линейного размера левого предсердия, улучшение контрактильности миокарда левого желудочка сердца. Увеличение сердечного выброса было выявлено при биатриальной электростимуляции с величиной межпредсердного интервала в 80 мс.

Пример 2. Больная И., 62 г. Диагноз: Ишемическая болезнь сердца. Атеросклеротический кардиосклероз. Синдром слабости синусового узла. III тип. Синоатриальная блокада. Пароксизмальная форма фибрилляции предсердий, редкие приступы. Имплантированный однокамерный электрокардиостимулятор ЭКС-501 в эндокардиальном варианте. Эффективная биоуправляемая правопредсердная электростимуляция сердца в режиме АА1.

При чреспищеводной записи активности левого предсердия выявили межпредсердную блокаду (величина интервала St_пп-P_лп составила 400 мс), а также явления ретроградного проведения возбуждения от левого желудочка к левому предсердию. При эхокардиографии отмечено нарушение диастолической функции левого желудочка (расширение пиков E и A трансмитрального кровотока), а также наличие обратного кровотока в устье легочной вены по причине опорожнения левого предсердия против закрытых створок митрального клапана.

Больной провели биатриальную электростимуляцию по разработанному способу. В качестве наружного электронного включателя использовали двухкамерный электрокардиостимулятор модель 3070 производства фирмы "Пейссеттер-СентДжуд Медикал" (США).

Некоторые показатели ЭКГ и гемодинамики больной И. при различных режимах электростимуляции сердца (изолированной правопредсердной и биатриальной) и величинах межпредсердного интервала электронного включателя (только при биатриальной электростимуляции) приведены в табл II.

За счет укорочения интервала St_пп - P_лп при биатриальной электрокардиостимуляции выявлено уменьшение линейного размера левого предсердия, увеличение систолического индекса, улучшение контрактильности и диастолической функции левого желудочка, исчезновение ретроградной активации левого предсердия, а также обратного кровотока в легочной вене. Увеличение сердечного выброса было выявлено при биатриальной электростимуляции с величиной межпредсердного интервала в 80 мс.

Пример 3. Больная П., 60 лет. Диагноз: Ишемическая болезнь сердца. Атеросклеротический кардиосклероз. Синдром слабости синусового узла, III тип. Синоатриальная блокада. Имплантированный однокамерный электрокардиостимулятор ЭКС-500М в эндокардиальном варианте. Эффективная правопредсердная электростимуляция сердца в режиме АА1.

При чреспищеводной записи активности левого предсердия выявили межпредсердную блокаду (величина интервала St_nn-Р_лп составила 140 мс). Больной провели биатриальную электростимуляцию по разработанному способу. В качестве наружного электронного включателя использовали двухкамерный электрокардиостимулятор ЭКС- 444 производства фирмы "Элестим" (Россия).

Некоторые показатели ЭКГ и гемодинамики больной П. при различных режимах электростимуляции сердца (изолированной правопредсердной и биатриальной) приведены в табл III.

При биатриальной электростимуляции сердца за счет укорочения интервала 51: St_пп-P_лп отмечено улучшение контрактильности левого желудочка сердца, увеличение систолического индекса, уменьшение линейного размера левого предсердия.

Способ биатриальной электростимуляции сердца неинвазивен, не требует больших затрат времени, рентгенологического контроля расположения электрода, ангиографической операционной и большого штата персонала; может быть проведен в госпитальной палате, в отделении функциональной диагностики и на амбулаторном приеме; повышает эффективность кардиостимуляции в клинической практике, коррегирует центральную гемодинамику, оптимизирует гемодинамический вклад левого предсердия в системную гемодинамику, улучшает сердечный выброс.

Способ биатриальной электростимуляции сердца может быть проведен для выбора оптимального режима и параметров кардиостимуляции с одновременной оценкой центральной гемодинамики без операции. ТУ

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии и кардиологии, и может быть использовано для диагностики и коррекции нарушений центральной гемодинамики у больных с нарушениями межпредсердного проведения возбуждения. Способ заключается в детекции нативной предсердной активности и нанесении электрического импульса на миокард предсердий с помощью электрокардиостимулятора и электродов. Момент нанесения синхронизированного с правопредсердной активностью электрического стимула на левое предсердие определяют посредством наружного электронного выключателя накожным путем, затем через промежуток времени, соответствующий интервалу межпредсердного проведения возбуждения, передают электрический импульс на электронный вход триггерного электрокардиостимулятора, который является пусковым сигналом к выработке и нанесению на миокард левого предсердия чреспищеводным путем электрического импульса электронной схемой триггерного электрокардиостимулятора. Это позволяет повысить эффективность стимуляции и упростить способ. 3 табл., 1 ил.

Способ биатриальной электростимуляции сердца с детекцией нативной предсердной активности и нанесением электрического импульса на миокард предсердий с помощью имплантируемого электрокардиостимулятора и электродов, отличающийся тем, что электростимуляцию левого предсердия выполняют чреспищеводным путем с помощью дополнительного наружного триггерного электрокардиостимулятора, при этом момент нанесения синхронизированного с правопедсердной активностью электрического стимула на левое предсердие определяют посредством наружного электронного включателя накожным путем, затем через промежуток времени, соответствующий интервалу межпредсердного проведения возбуждения, передают электрический импульс на электронный вход триггерного электрокардиостимулятора, который используют как пусковой сигнал для выработки и нанесения на миокард левого предсердия электрического импульса триггерным электрокардиостимулятором.