起搏器電池狀態的評估與測試

侯劍飛

423000郴州市第一人民醫院功能檢查中心，湖南 郴州

人工心臟起搏系統主要包括兩部分：脈沖發生器和電極導線；脈沖發生器主要由電源(亦即電池)和電子線路組成[1]。起搏器植入患者身體后，隨著時間的推移，需要確保起搏器正常工作，并為起搏器更換提前做好準備，那么必須對起搏器電池狀態有正確的評估。首先可以通過詢問患者起搏器植入時間及植入起搏器類型進行初步判斷，也可以通過起搏器程控，包括檢查起搏器電壓、電池內阻、預期壽命、磁鐵頻率及磁鐵反應等情況進行判斷，還可以通過常規心電圖、動態心電圖檢查，觀察起搏頻率、起搏模式、起搏器起搏及感知功能是否發生異常改變進行判斷[2]。

一般起搏器使用年限

起搏器是一種植入體內的特殊電子產品，其電池的使用壽命受多種因素的影響。目前各起搏器公司對其不同產品有不同的擔保年限，并有不同的擔保條例。為了避免醫療糾紛，也本著保護患者、醫師和廠家利益，中華醫學會心電生理和起搏分會多次組織專家和廠家如何制定合理的起搏器擔保年限進行研討，最終達成以下共識[3]：要求單腔起搏器8年、單腔頻率應答起搏器7年、雙腔起搏器6年、雙腔頻率應答起搏器5年：ICD、CRT以及CRT-D的擔保年限均為4年。

我們可以通過詢問病史，了解患者起搏器植入時間和植入類型，通過該起搏器的擔保年限，我們可以初步評估患者起搏器電池使用壽命。

起搏器程控

起搏器電壓、電池內阻、預期壽命：目前起搏器電池通常以鋰-碘電池為主，起搏器電池電壓出廠時一般為2.8 V(±5%)，通過充電泵(倍壓器)，輸出電壓可＞5 V[4]。電池電量一般用安時(AH)(或mAH、μA)表示，一般為1.0～1.5 AH；起搏器電池內阻出廠時一般＜300 Ω，鋰-碘電池在使用過程中，碘化鋰逐漸形成，電池內阻逐漸增大，電池電壓逐漸下降；當電池電壓接近2.5 V時，起搏器脈沖發生器處于不穩定狀態；當電池電壓達到2.5 V 時，電池內阻達到8 000～10 000 Ω，起搏器脈沖發生器處于ERI 狀態，當電池電壓繼續下降到2.0～2.4 V時，起搏器電池耗竭直至停止工作。起搏器電池處于ERI 狀態時，隨著電池電壓和電流下降，將會影響脈沖發生器的正常工作，導致脈沖發生器的輸出電壓下降、起搏脈寬延長、輸出電流和能量減小。一般起搏頻率降低10%，脈寬延遲0.1～0.2 ms，為起搏器更換指征。目前起搏器電池不僅體積小、容量大、緩慢釋放能量、密封性良好、性能可靠，而且多數起搏器不僅能顯示電池的具體狀態，還能預測電池使用壽命。

磁鐵頻率及磁鐵反應方式：磁鐵頻率(magnet rate)定義為將磁體放置于起搏器的表面會使起搏器按照制造商預先設定的固定頻率(多數大于基礎起搏頻率)以非同步起搏模式工作，起搏器在此工作方式下所表現的固定起搏頻率即為磁鐵頻率(通常磁鐵頻率持續時間較短)[5-6]。

心電圖表現：當自身心室率慢于磁鐵頻率時，心電圖則示連續心室起搏；當自身心室率接近磁鐵頻率時，引起自身心律與起搏心律競爭出現，容易引起融合波；當自身心室率快于磁鐵頻率時，可以看見心室起搏脈沖落在自身QRS 波群前、后不同部位，可引起心室奪獲、融合波現象；也可落入QRS 后自身心室不應期，引起功能性失奪獲，并非真正起搏器故障心電圖表現。

磁鐵頻率的用途：①可判斷起搏器起搏功能是否異常；②可通過起搏頻率辨別不同起搏器廠家；③可判斷電池耗竭狀態：通常磁鐵頻率下降≥10%時，為電池耗竭指標，應考慮更換起搏器；④可終止起搏器介導的心動過速(PMT)，原理是關閉雙腔起搏器感知通道，打斷心動過速折返環，引起PMT終止[7]。

閾值安全范圍測試(TMT)：波科起搏器磁鐵反應時，會表現為磁鐵頻率工作，同時會自動開啟TMT[8]。波科閾值安全范圍測試工作模式均呈DOO/VOO/AOO模式，波科起搏器第三次起搏脈沖降低起搏脈寬50%；若發生起搏不良，則認為起搏閾值安全范圍降低；若仍能起搏，則認為起搏閾值安全范圍正常。

患者植入雙腔起搏器6年，放置磁鐵后起搏器呈DOO 工作模式，出現連續3 次AP-VP 序列(PAV 間期100 ms，頻率100 bpm)，第1 個VP 后QRS 波群形態介于自主QRS 波群和心室起搏之間，提示為真性起搏融合波，第2 個VP 為完全心室起搏，第3 個VP 后發生心室失奪獲，實際為TMT 運作，提示心室起搏閾值安全范圍降低。

起搏頻率改變：一般電池良好狀態下，起搏器起搏頻率等于程控設置的起搏頻率，但當電池量降低，隨著起搏器電池量消耗，會出現起搏頻率逐漸降低或突然降低，當頻率下降≥10%，提示電池即將耗竭。

患者，男，76 歲。因三度房室阻滯植入單腔Medtronic VVI 起搏器9年，上圖為患者常規心電圖片段；圖中示心室起搏心律，VVI起搏模式，第2、5個VP可見心室起搏不良，第4 個自身QRS 波群落在VP 后心室不應期(VRP)內未感知，故心室感知功能無法判斷；同時起搏頻率約65 bpm，結合患者植入起搏器年限，提示起搏器電池耗竭，伴間歇性心室起搏不良。

圖1 波科閾值安全范圍測試(TMT)心電圖表現

圖2 Medtronic起搏器電池耗竭心電圖

結 論

心臟起搏器植入手術已成為治療心律失常的常規治療手段之一，并隨著人工植入起搏器手段的日漸成熟，起搏器植入手術的臨床適應證不斷拓寬，治療效果讓人更加滿意，安全性能不斷提高。但是作為一項有創手術，起搏器植入體內后可能會發生各種不良反應。有相關研究表明[1]，起搏器功能明顯受限于各種不良反應，主要原因與起搏器電池狀態有關。因此，選擇一種合適評估起搏器電池的手段是至關重要的。本文根據相關研究，在此拋磚引玉，提出三種在體外用常規手段即可檢測評估起搏器的方法，通過研究表明，以上三種方法均可以準確檢測到患者體內起搏器電池使用情況，值得研究推廣。