СПОСОБ ДВУХКАМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ СЕРДЦА Российский патент 2001 года по МПК A61N1/362 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии и кардиологии, и может быть использовано для диагностики и коррекции нарушений центральной гемодинамики при электростимуляции сердца.

Двухкамерная электростимуляция сердца является эффективным способом корреции нарушений центральной гемодинамики у больных бради- и тахикардиями. Двухкамерная электростимуляция сердца эффективна у больных после операции на сердце, пациентов с осложненным инфарктом миокарда, синдромом кардиостимулятора, при лечении кардиомиопатий. Известны различные способы двухкамерной электрокардиостимуляции, проводимые эндокардиальным и миокардиальным способами /Бредикис Ю.Ю., Стирбис П.П., Дрогайцев А.Д. Программируемая электростимуляция сердца (клинические аспекты). - М.: Медицина. 1989. - С. 67-69/.

Недостатками этих методов являются инвазивность, невозможность быстрого начала электростимуляции сердца у больных с жизнеугрожающими брадикардиями, ограниченные возможности использования в экстренных ситуациях, в ходе операции, а также на фоне ранее имплантированного постоянного электрокардиостимулятора.

Прототипом предлагаемого способа является двухкамерная электростимуляция сердца, проводимая с помощью двухкамерного электрокардиостимулятора и установленных в полостях сердца предсердного и желудочкового электродов, посредством которых проводится детекция нативных электрических потенциалов сердца непосредственно со стенки полости сердца и последующее нанесение через заданный временной интервал, соответствующий времени атриовентрикулярного проведения сердца, электрического импульса на желудочки сердца с амплитудой импульса, на 75% превышающую величину порога возбуждения миокарда /Бредикис Ю. Ю., Стирбис П.П., Дрогайцев А.Д. Программируемая электростимуляция сердца (клинические аспекты). - М.: Медицина. 1989. - С. 71-72/.

Недостатками метода являются инвазивность, необходимость рентгенологического контроля местоположения контактной головки электрода и пункции центральных вен (в случае эндокардиальной методики вмешательства) или перикардиотомии (при миокардиальной методике), большие затраты времени, требование соблюдения постельного режима больным, необходимость применения двух (предсердного и желудочкового) электродов, затрудненное достижение стабильности внутриполостного положения предсердного эндокардиального электрода, риск развития гемо- и пневмоторакса.

Изобретение направлено на решение задач:
- повышение эффективности и упрощение методики двухкамерной электростимуляции сердца;
- проведение подбора оптимальной модели и режима имплантируемого электрокардиостимулятора, обоснования методики операции и параметров устройства до операции.

Указанные задачи решаются посредством детекции нативной предсердной активности и последующего нанесения электрического импульса на желудочки сердца через заданный временной интервал, соответствующий времени атриовентрикулярного проведения сердца, с помощью двухкамерного электрокардиостимулятора и электродов.

Новым в способе является то, что детекцию предсердных электрических потенциалов синусового происхождения проводят чреспищеводным способом с помощью наружного двухкамерного электрокардиостимулятора, затем передают электрический импульс на поверхность тела больного в область корпуса и электрода дополнительного однокамерного желудочкового триггерного электрокардиостимулятора. Нанесенный электрический импульс является пусковым сигналом для электронной схемы желудочкового триггерного электрокардиостимулятора, который в свою очередь передает посредством имплантированного электрода электрический импульс на сердце с величиной энергии, превышающей порог возбуждения желудочкового миокарда.

Способ изображен на чертеже, где 1 - однокамерный желудочковый триггерный электрокардиостимулятор; 2 - пищеводный электрод; 3 - пищевод; 4 - синусовый узел сердца; 5 - наружный двухкамерный электрокардиостимулятор; 6 - униполярный накожный электрод; 7 - имплантированный желудочковый электрод.

Способ выполняют следующим образом. У больного с предсердным ритмом синусового происхождения и имплантированным однокамерным желудочковым биоуправляемым электрокардиостимулятором (1) посредством регулирующего устройства (программатора) устанавливают программу электростимуляции сердца: режим - триггерный (VVT), чувствительность - униполярная с абсолютной величиной 0,5-1 mV, амплитуда импульса - на величину, превышающую порог возбуждения желудочкового миокарда.

Примечание: разработанный способ двухкамерной электростимуляции сердца противопоказано использовать у больных с желудочковым электрокардиостимулятором, запрограммированным на ингибируемый (VVI) режим из-за риска отключения электронной схемы имплантированного аппарата накожными электрическими стимулами. Это может привести к выраженной клинической симптоматике у больных, зависимых от электрокардиостимулятора.

Больному вводят стерильно подготовленный пищеводный би- или мультиполярный (типа ПЭДСП-2 или ПЭДМ - 4,6,9; все производства СКВ МЭТ, Каменец-Подольский, Украина) электрод (2) в пищевод (3) через носовой ход. Оптимальную локализацию электрода в пищеводе определяют по максимальной амплитуде регистрируемой биполярной предсердной электрограммы, активированной синусовым узлом сердца (4). В этом положении пищеводный электрод (2) фиксируют к крылу носа больного лейкопластырной лентой. К избранным полюсам пищеводного электрода (ориентируются по максимальной амплитуде электрограммы) подключают к клеммам предсердного канала наружного двухкамерного электрокардиостимулятора (5), в качестве которого используют, например, имплантируемый электрокардиостимулятор ЭКС-444 производства ЗАО "Элестим" (Россия) или модель 3070 производства фирмы Пейссеттер-СентДжуд Медикал (США).

Устанавливают программу двухкамерного электрокардиостимулятора (5):
1. Режим - двухкамерный универсальный секвенциальный (DDD) или предсердно-зависимый (VDD);
2. Базисная частота электрокардиостимуляции - должна быть на 5-10 имп/мин ниже частоты синусового ритма (обычно базисную частоту устанавливают на величину 50 имп/мин);
3. Максимальная частота электрокардиостимуляции - зависит от возраста больного, наличия стенокардии, перенесенного инфаркта миокарда (чаще устанавливают на величину в интервале 90-140 имп/мин);
4. Атриовентрикулярный интервал - в интервале от 62 до 250 мс.

Амплитуду электрического импульса желудочкового канала наружного двухкамерного электрокардиостимулятора устанавливают индивидуально у каждого больного с учетом запрограммированной чувствительности имплантированного триггерного электрокардиостимулятора. Чаще устанавливают на величину в интервале 0,5 - 2,5 В.

К клеммам желудочкового канала двухкамерного электрокардиостимулятора подключают проксимальные сегменты униполярных электродов (6), например, типа ЭПВП производства СКВ МЭТ. Дистальные сегменты этих же электродов прикрепляют накожно лейкопластырной лентой таким образом, что один помещают на расстоянии 1 см от подкожного ложа имплантированного желудочкового триггерного электрокардиостимулятора, а другой в области верхушечного толчка сердца (соответствует проекции внутрисердечной контактной головки имплантированного желудочкового электрода).

После включения автономного источника питания наружный двухкамерный электрокардиостимулятор (5) распознает электрическую активность предсердий, активированную синусовым узлом сердца, затем через заданный временной промежуток, соответствующий атриовентрикулярному проведению сердца, передает электрический стимул в область ложа имплантированного желудочкового триггерного электрокардиостимулятора (1). Нанесенный на кожу электрический стимул является пусковым сигналом для электронной схемы имплантированного желудочкового триггерного электрокардиостимулятора. Последний через имплантированный электрод (7) наносит на миокард электрический импульс с величиной, достаточной для возбуждения желудочков сердца.

Таким образом, наружный двухкамерный электрокардиостимулятор (с пищеводным и накожными электродами) и имплантированный желудочковый триггерный электрокардиостимулятор формируют цепочку биоуправляемой предсердно-зависимой электростимуляции сердца.

Частота желудочковых импульсов имплантированного триггерного электрокардиостимулятора будет соответствовать частоте спонтанной деполяризации предсердий от синусового узла сердца, но не превысит заданную величину максимальной частоты наружного двухкамерного электрокардиостимулятора. Величина интервала между предсердным зубцом P и артефактом желудочкового импульса имплантированного триггерного электрокардиостимулятора на ЭКГ будет соответствовать заданной величине атриовентрикулярного интервала наружного двухкамерного электрокардиостимулятора.

Оценку показателей центральной гемодинамики при двухкамерной электростимуляции сердца проводят посредством эхокардиографии, измерения давления в полостях сердца и крупных сосудах. Исследование толерантности больных к повседневной нагрузке проводят посредством инструментальных тестов физической нагрузки (велоэргометрии и тредмилла) и опросников физической активности.

Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Больной О., 36 лет. Диагноз: Гипертрофическая обструктивная кардиомиопатия. Атриовентрикулярная блокада III ст. Имплантированный однокамерный биоуправляемый желудочковый электрокардиостимулятор ДЭШ 29203. Истощение источника питания. Функциональный класс II по Нью-Йоркской Ассоциации кардиологов (NYHA).

Учитывая наличие истощения электрокардиостимулятора и низкой толерантности больного к физической нагрузке для выбора оптимального режима и параметров постоянной электростимуляции сердца при будущей замене электрокардиостимулятора у больного провели двухкамерную электростимуляцию сердца по разработанному способу. В качестве наружного двухкамерного устройства использовали электрокардиостимулятор ЭКС-444 производства ЗАО "Элестим" (Россия). Амплитуда нанесенного накожно импульса желудочкового канала двухкамерного электрокардиостимулятора составила 2,5 В.

Некоторые показатели центральной гемодинамики больного О. при различных режимах электростимуляции сердца (однокамерной желудочковой, двухкамерной) и величинах атриовентрикулярного интервала (только при двухкамерной электростимуляции) приведены в табл. 1.

Наибольшее снижение систолического градиента в выходном тракте левого желудочка было выявлено при двухкамерной электростимуляции сердца с величиной атриовентрикулярного интервала в 62 мс. При тестировании больного О. на велоэргометре и тредмилле в условиях изолированной желудочковой электростимуляции сердца выявлена хронотропная недостаточность атриовентрикулярного узла со снижением толерантности к физической нагрузке.

Отмечено, что прирост частоты синусового узла при нагрузке достиг возрастной величины (по таблице Shepard). Аналогичное физическое тестирование у больного, выполненное в условиях двухкамерной электростимуляции сердца, выявило повышение физической работоспособности оперированного в среднем на 46%, что было обусловлено приростом частоты импульсов желудочкового триггерного электрокардиостимулятора вследствие отслеживания предсердной активности сердца наружным двухкамерным электрокардиостимулятора чреспищеводным путем и передачи накожных электрических импульсов.

С учетом полученных результатов при двухкамерной электростимуляции сердца больному была произведена замена однокамерного желудочкового электрокардиостимулятора ДЭШ 29203 на двухкамерный аппарат ЭРГОС ТС0З. Установлена программа двухкамерной электростимуляции сердца с укороченным атриовентрикулярным интервалом (50 мс). Осмотрен через 2, 4, 6 мес. Состояние оперированного улучшилось. Толерантность к физической нагрузке высокая. Работает по прежней специальности (водителем). Величина функционального класса по NYHA снизилась до 1. Сохраняется стойкое снижение систолического градиента давления в выходном тракте левого желудочка.

Пример 2. Больной И., 49 лет. Диагноз: Ишемическая болезнь сердца. Острый инфаркт миокарда задне-диафрагмальной локализации, осложненный истинным кардиогенным шоком и полной атриовентрикулярной блокадой. Подострая стадия. Имплантированный однокамерный биоуправляемый желудочковый электрокардиостимулятор Премьер 8081. Функциональный класс III по NYHA.

Для коррекции центральной гемодинамики в подострой стадии инфаркта миокарда у больного провели двухкамерную электростимуляцию сердца по разработанному способу.

В качестве наружного двухкамерного электрокардиостимулятора использовали модель 3070 производства фирмы Пейссеттер-СентДжуд Медикал (США). Амплитуда нанесенного накожно импульса желудочкового канала двухкамерного электрокардиостимулятора составила 0,5 В.

Некоторые показатели центральной гемодинамики больного И. в динамике при различных режимах электростимуляции сердца приведены в табл. 2.

Двухкамерную электростимуляцию сердца проводили в течение 4-х суток. При стабилизации показателей центральной гемодинамики двухкамерная ЭС была прекращена. Выписан в удовлетворительном состоянии на 10-е сутки после имплантации электрокардиостимулятора. Осмотрен через 4 месяца. Состояние оперированного удовлетворительное. Функциональный класс по NYHA снизился до 1.

Пример 3. Больная К. , 64 года. Диагноз: Ишемическая болезнь сердца. Постинфарктный кардиосклероз. Синдром слабости синусового узла, тахи-брадиформа. Пароксизмальная тахисистолическая форма фибрилляции предсердий. Транзиторная атриовентрикулярная блокада II no. Имплантированный однокамерный биоуправляемый желудочковый электрокардиостимулятор ПИКОС 01. Истощение источника питания. Функциональный класс III по NYHA.

Учитывая наличие истощения электрокардиостимулятора и низкой толерантности больной к повседневной нагрузке для выбора оптимального режима и параметров постоянной электростимуляции сердца при будущей замене электрокардиостимулятора у больной провели двухкамерную электростимуляцию сердца по разработанному способу.

В качестве наружного двухкамерного электрокардиостимулятора использовали модель 3070 производства фирмы Пейссеттер-СентДжуд Медикал (США). Амплитуда нанесенного накожно импульса желудочкового канала двухкамерного электрокардиостимулятора составила 0,5 В.

Некоторые показатели центральной гемодинамики больной К. при различных режимах электростимуляции сердца (однокамерной желудочковой, двухкамерной) и величинах атриовентрикулярного интервала (только при двухкамерной электростимуляции) приведены в табл. 3.

Как следует из табл. 3, оптимизация показателей центральной гемодинамики была достигнута при двухкамерной электростимуляции сердца с величиной атриовентрикулярного интервала 200 мс.

При нагрузочном исследовании больной на велоэргометре и тредмилле при одно- (VVI) и двухкамерном (DDD) режимах электростимуляции сердца отмечено, что при бифокальной электростимуляции толерантность к нагрузке выросла в среднем лишь на 15%. Это было обусловлено неадекватной частотной реакцией (недостаточностью хронотропной функции) синусового и атриовентрикулярного узлов сердца.

При двухкамерной электростимуляции (в отличие от однокамерного желудочкового режима) пароксизмы фибрилляции предсердий не рецидивировали.

С учетом полученных результатов больной была произведена замена однокамерного желудочкового нечастотно-адаптирующего электрокардиостимулятора ПИКОС 01 на двухкамерную ортохронотропную систему СИНХРОНИ II. Запрограммирован двухкамерный частотно-адаптирующий режим электростимуляции сердца DDIR с оптимальной величиной атриовентрикулярного интервала.

Осмотрена через 6, 12 мес. Состояние удовлетворительное. Пароксизмы фибрилляции предсердий не рецидивировали. Толерантность к повседневной нагрузке удовлетворительная. Выполняет работу по дому и в саду. Величина функционального класса по NYHA снизилась до 1.

Способ двухкамерной электростимуляции сердца неинвазивен, не требует больших затрат времени, рентгенологического контроля местоположения электрода и может быть проведен в госпитальной палате, операционной, в условиях скорой помощи и санитарной авиации, повышает эффективность электростимуляции в клинической практике, коррегирует центральную гемодинамику после операции, при инфаркте миокарда, синдроме кардиостимулятора, способствует расширению двигательного режима больного с электрокардиостимулятором. Способ двухкамерной электростимуляции сердца может быть применен для выбора оптимальной методики имплантации электрокардиостимулятора, режима и параметров электростимуляции сердца с одновременным проведением неинвазивной оценки центральной гемодинамики без операции, диагностики недостаточности хронотропной функции сердца и пейсмекерного синдрома.

Изобретение предназначено для использования в медицине, кардиохирургии, кардиологии. Электрический импульс наносят на желудочки сердца через заданный временной интервал с помощью двухкамерного электрокардиостимулятора и электродов. Детекцию предсердных потенциалов проводят чреспищеводным способом посредством двухкамерного электрокардиостимулятора. Электрический импульс передают на поверхность тела больного в область дополнительного желудочкового триггерного электрокардиостимулятора. Этот импульс служит пусковым сигналом к выработке и нанесению на миокард желудочков сердца электрического импульса электронной схемой желудочкового триггерного электрокардиостимулятора. Способ прост, доступен, может быть проведен в госпитальной палате, в условиях скорой помощи, а также позволяет одновременно проводить центральную гомодинамику. 3 табл., 1 ил.

Способ двухкамерной электростимуляции сердца с детекцией нативной предсердной активности и последующим нанесением электрического импульса на желудочки сердца через заданный временной интервал, соответствующий времени атриовентрикулярного проведения сердца, с помощью двухкамерного электрокардиостимулятора и электродов, отличающийся тем, что посредством наружного двухкамерного электрокардиостимулятора, используя его предсердный канал, детектируют предсердные электрические потенциалы чреспищеводным способом, используя желудочковый канал, передают электрический импульс на поверхность тела больного через два электрода, дистальные отделы которых располагают накожно, один - в области дополнительного имплантированного желудочкового триггерного электрокардиостимулятора, а другой - в проекции контактной головки имплантированного желудочкового электрода.