Электрическая стимуляция сердца - нарушения ритма и проводимости сердца
13.3. Электрическая стимуляция сердца
Электрическая стимуляция (ЭС) сердца, впервые примененная 30 лет назад в клинике в США [Zoll Р., 1952] и более 20 лет назад в нашей стране [Бредикис Ю. Ю., 1960, 1961- Савельев В. С., 1962, 1963, и др.], в настоящее время вошла в широкую кардиологическую практику.
В основе ЭС сердца лежит тот факт, что электрическими импульсами определенной формы, амплитуды, продолжительности можно заменить естественные сигналы центров автоматизма сердца, управляющие его ритмом. В ответ на электрический импульс возникает экстрасистолическое сокращение сердца. Поэтому при отсутствии собственной электрической активности (асистолия) повторными электрическими импульсами можно искусственно вызвать деполяризацию миокарда- при наличии собственной активности искусственный ритм навязывается тогда, когда он подавляет спонтанную активность, что имеет место при частоте электрических импульсов, на 10—15% превышающих частоту спонтанного ритма. Сказанное стало основой для применения постоянной ЭС сердца в целях нормализации частоты его сокращений при брадикардиях, например при полной А В блокаде и приступах Адамса— Стокса—Морганьи, а также при внезапной остановке сердца, если от начала асистолии прошло не более 1—1 1/2 мип и отсутствует выраженная гипоксия сердца.
Целесообразно различать ЭС временную и постоянную, а по назначению — профилактическую, диагностическую и лечебную.
13.3.1. Временная электрическая стимуляция сердца
Для временной ЭС сердца используют экстракардиальные (надкожные, подкожные, пищеводные) и кардиальные (перикардиальные, эпикардиальные, миокардиальные, эндокардиальные) электроды. Надкожные и подкожные электроды из-за нестабильного ритмовождения, потребности высокой амплитуды импульсов (до 150 В), побочных явлений (сокращение грудных, брюшных мышц и диафрагмы, развитие термических поражений кожи в области их наложения) практически не применяются. Из экстракардиальных электродов широкое применение получил пищеводный электрод, требующий напряжения 25—35 В (см. раздел 4.1).
Кардиальные электроды имеют непосредственный контакт с тканями сердца и требуют низкого порога для осуществления ЭС (0,5—1 В, 1—2 мА). ЭС проводят обычно при двойном пороге. В экстренных случаях, особенно при приступах Адамса—Стокса—Морганьи, изредка используют пункционный миокардиальный электрод. Его вводят в желудочки путем прокалывания грудной стенки. Может быть использована игла, например для спинномозговой анестезии, в просвете которой помещен проволочный электрод. После удаления иглы электрод, имеющий на конце крючок, зацепляется за эндокард и остается. Регистрацией отведения Vi ЭКГ подтверждается контакт электрода с сердцем. Затем к электроду подключают катод электрокардиостимулятора- аподом служит подкожный электрод (инъекционная игла), введенный в области верхней части грудины. Продолжительность такой миокардиальной пункционной ЭС должна быть минимальной.
У больных после операции на сердце могут быть оставлены тонкие проволоки в стенке предсердия или желудочков или в перикарде, свободные концы которых выводятся наружу для мониторирования или временной стимуляции сердца. Когда отпадает необходимость, электроды легким потягиванием удаляют.
В ежедневной клинической практике наиболее широко применяются временные эндокардиальные электроды. За рубежом распространены разного типа плавающие электроды или вводимые путем венесекции- у пас отдается предпочтение более быстрому способу — пункционному введению однополюсного электрода под контролем местонахождения его по ЭГ сердца (см. рис. 8). Электроду придается изогнутая форма благодаря свободно извлекаемому стилету. Диаметр электродов 1 — 1,5 мм, что дает возможность вести их через просвет иглы.
Техника пункции подключичной вены широко известна. Нами чаще (в 96% случаев) пунктируется подключичная вена ниже ключицы. Иглу удаляют, а к наружному концу электрода подсоединяют провод грудного отведения электрокардиографа- проталкивая электрод вглубь, определяют местонахождение его конца по форме впутриполостной ЭГ. После прохождения трехстворчатого клапана электрод продвигается еще па 6—10 см, что соответствует месту надежного контакта его с верхушкой сердца или областью выходного тракта правого желудочка. Как правило, вначале используется левая подключичная вена- при использовании правой подключичной вены после введения кончика электрода в полость правого предсердия необходимо поворотом стилета придать ему противоположное направление. В случаях затрудненного перехода электрода в правый желудочек стилет следует отодвинуть назад на 3—7 см и, поворачивая электрод вокруг оси, продвигать его цептропетально или вводить новый стилет с большей кривизной изгиба. Убедившись в том, что конец электрода хорошо контактирует с эндокардом намеченной для стимуляции камеры сердца (предсердия или желудочки), удаляют стилет, следя при этом за возможными изменениями внутриполостной ЭГ. У некоторых больных с резко расширенными полостями правых отделов сердца надежный контакт электрода с эндокардом после удаления стилета невозможен, поэтому его оставляют в просвете электрода, несмотря па увеличение риска перфорации сердечной стенки. Если впутриполостная ЭГ не меняется и сохраняется хороший контакт, проводят пробную ЭС с целью определения порога стимуляции. Порог стимуляций правого желудочка обычно составляет 0,5—0,8 В, предсердий—0,5—1,5 В.
Убедившись в надежности положения эндокардиального электрода, наружный его конец фиксируют к коже питкой, липким пластырем или оригинальным протектором. Другой, индифферентный, электрод, специально предназначенный для этой цели, или в виде инъекционной иглы вводят подкожно в области грудины или ниже ключицы, чтобы не было подергивания грудных мышц. В тех случаях, когда временная эпдокардиальная ЭС длится несколько суток, порог необходимо проверять ежедневно (путем постепенного уменьшения амплитуды импульсов до момента отсутствия ответа на импульс).
Возможны технические трудности и осложнения при временной пункционной эндокардиальной ЭС, а именно: нарушения ритма сердца при введении электрода, перфорация стенки сердца, петлеобразование и узлообразование электрода, тромбоэмболические осложнения, нагноение на месте пункции и внутрисосудистые инфекционные осложнения, смещение электрода во время ЭС, перелом и отрыв эндокардиального электрода. Как показал наш опыт (более 1500 случаев временной ЭС), большинства осложнений удается избежать при приобретении соответствующего опыта и соблюдении всех методических требований к временной пункционной стимуляции. В частности, мы не рекомендуем оставлять временный электрод дольше чем на 5 дней в том же месте.
Рис. 50. Наружные и вживляемые отечественные электрокардиостимуляторы.
Для осуществления временной ЭС применяют различные электрокардиостимуляторы, обеспечивающие независимую (асинхронную) учащающую ЭС, сверхчастую, последовательную, урежающую и зависимую парную ЭС, подачу программируемых импульсов нанесением желаемого числа импульсов с установленной задержкой и в желаемый кардиоцикл. На рис. 50 представлены портативные электрокардиостимуляторы. Стимуляторы имеют автономный источник питания. Настольными изготавливаются наружные стимуляторы, предназначенные для сложных электрофизиологических исследований сердца.
Основные параметры: форма импульса моно- или бифазная, продолжительность 0,0025—0,002 с. Амплитуда зависит от того, какие электроды будут применяться. Для эндокардиальной или миокардиальной ЭС предусматривается амплитуда от 0 до 10 В (до 12—15 мА).
Наиболее часто применяется учащающая ЭС. Важным условием при этом является подбор оптимального ритма согласно клинической ситуации, а также на основе данных гемодинамики. Обычно это не представляет особых трудностей при выраженных брадикардиях, когда путем учащающей ЭС частота сокращений сердца повышается до нормальной. Однако в тех случаях, когда для подавления спонтанного автоматизма (например, экстрасистолии) требуются сравнительно высокие частоты ЭС (90 и больше), важно избегать такого учащения, которое отрицательно повлияет на гемодинамику.
Для осуществления временной ЭС применяют различные электрокардиостимуляторы, обеспечивающие независимую (асинхронную) учащающую ЭС, сверхчастую, последовательную, урежающую и зависимую парную ЭС, подачу программируемых импульсов нанесением желаемого числа импульсов с установленной задержкой и в желаемый кардиоцикл. На рис. 50 представлены портативные электрокардиостимуляторы. Стимуляторы имеют автономный источник питания. Настольными изготавливаются наружные стимуляторы, предназначенные для сложных электрофизиологических исследований сердца.
Основные параметры: форма импульса моно- или бифазная, продолжительность 0,0025—0,002 с. Амплитуда зависит от того, какие электроды будут применяться. Для эндокардиальной или миокардиальной ЭС предусматривается амплитуда от 0 до 10 В (до 12—15 мА).
Видео: Новое сердце
Наиболее часто применяется учащающая ЭС. Важным условием при этом является подбор оптимального ритма согласно клинической ситуации, а также на основе данных гемодинамики. Обычно это не представляет особых трудностей при выраженных брадикардиях, когда путем учащающей ЭС частота сокращений сердца повышается до нормальной. Однако в тех случаях, когда для подавления спонтанного автоматизма (например, экстрасистолии) требуются сравнительно высокие частоты ЭС (90 и больше), важно избегать такого учащения, которое отрицательно повлияет на гемодинамику.
Ряс. 51. Прекращение возвратной наджелудочковой тахикардии (частота 160 в 1 мин) путем частой электростимуляции предсердий (импульсы обозначены буквой S).
Более сложным является применение временной ЭС при тахикардиях и тахиаритмиях. Известны разные методы ЭС для устранения пароксизмальной тахикардии.
Частая ЭС: а) в период времени до 30 с ЭС предсердий в частоте следования электрических импульсов от 300 до 600 в 1 мин (чаще 400—500 имп/мин) при амплитуде от 4 до б В. Частую ЭС можно применить лишь в том случае, если известно, что АВ система пропускает не более 180—200 имп/мин- ЭС желудочков частыми импульсами категорически противопоказана- б) ЭС залпами импульсов, независимых (асинхронных) или зависимых от зубцов Р- путем вызова экстрасистолы прекращается круговое движение импульса (рис. 51). Можно направить залп частых импульсов и на желудочки и, навязав кратковременно, па 30—35 сокращений, более частый ритм (5—7 искусственных деполяризаций), после этого восстановить синусовый ритм.
Программированная ЭС одиночными или парными импульсами: вначале во время тахикардии одиночными или парными электрическими импульсами сканируется кардиоцикл предсердия или желудочка. ЭС начинается после зубцов Р или R с задержкой, составляющей 90% длительности кардиоцикла. Затем задержку импульсов ступенчато уменьшают (вручную или автоматически) на 0,005 с или на 1% длительности кардиоцикла до вызова искусственной деполяризации, прекращающей тахикардию (рис. 52).
Рис. 52. Возвратная тахикардия при синдроме ВПУ. Частота сокращении сердца 180 в 1 мин- St фазосинхронная подача электрического импульса, восстанавливающая синусовый ритм.
Учащающая ЭС (на 10—15% больше частоты тахикардии) включается на 2—3 мин, после чего в большинстве случаев восстанавливается синусовый ритм.
Конкурирующая ЭС осуществляется при частоте электрических импульсов на 10—15% меньше частоты тахикардии. В результате конкуренции естественного и искусственного ритмов в течение 2—3 мин один из импульсов вызывает преждевременную деполяризацию, которая прекращает круговое движение импульсов. Чаще данный метод применяется для ЭС предсердий.
Парная ЭС нередко также купирует пароксизмальную тахикардию. Для этих целей сначала применяют урежающую ЭС предсердий парными импульсами с урежением на 30—40% от исходного ритма и задержкой между импульсами, составляющей 0,9 интервала Q—T или 35% продолжительности между парами импульсов. После навязывания сердцу искусственного ритма через 2—3 мин ЭС прекращают. Если синусовый ритм не восстанавливается, то импульсами вышеуказанных параметров стимулируют желудочки.
Сочетанная ЭС предсердий или желудочков начинается с задержки импульса после зубцов Р и R, соответствующей интервалу Q—Т или 70% интервала Р—R. Затем задержка во время ритмовождения медленно уменьшается до эффективного рефрактерного периода. Если тахикардия не купируется, то задержка постепенно увеличивается до замедления частоты естественного водителя ритма. После купирования приступа тахикардии ЭС тотчас прекращается.
Последовательная предсердно-желудочковая ЭС в течение 1/2—2 мин с частотой следования электрических импульсов на 10—15% выше, чем ритм при тахикардии, является более эффективным средством купирования пароксизмальных тахикардий по сравнению с отдельно учащающей ЭС предсердий или желудочков.
Если восстановить синусовый ритм путем кратковременной ЭС вышеуказанными методами не удается, для нормализации частоты сокращений сердца можно применить методы урежающей ЭС, которые особенно показаны при угрожающих тахиаритмиях (эктопических), в частности мерцательной аритмии.
Наиболее распространенной урежающей ЭС при тахикардиях и тахиаритмиях является парная или зависимая (сочетанная) ЭС предсердий и желудочков. В первом случае полностью подавляется спонтанная активность парными импульсами, из которых первый вызывает эффективное сокращение сердца, а второй —лишь электрическую деполяризацию (рис. 53).
Рис. 53. Урежающая ЭС при желудочковой тахикардии. А — до ЭС частота сокращения 190 в 1 мин (R—R-0,32 с)- Б — прижелудочково-зависимой (сочетанной) электрической стимуляции R—R-0,64 с, В — при парной ЭС интервал между гемодинамически аффективными сокращениями желудочков 0,625 с- ЛЖД — давление в левом желудочке- St — электрический импульс.
В результате удлинения рефрактерного периода не может проявиться спонтанная активность. При желудочково- или предсердно-зависимой (сочетанной) ЭС импульс наносится после собственного сокращения с аналогичной задержкой, как второй импульс при парной стимуляции, и выполняет такую же роль — не дает возможности проявиться каждому второму спонтанному сокращению. Механизмы и принципы урежающей ЭС детально изложены в литературе [Бредикис Ю. Ю., Думчюс А. С., 1979, и др.].
1. Сочетанная с зубцом Р или R ЭС применяется при выраженных тахикардиях, когда требуется большое (до 50%) урежение (см. рис. 53). Оптимальную задержку импульса от зубца Р или R, т. е. отсутствие механического ответа желудочков на деполяризующий импульс, наиболее просто установить путем аускультации или регистрации ФКГ (исчезновение III тона).
При ненарушенной АВ проводимости гемодинамически более выгодной является ЭС предсердий, так как сохраняются нормальные физиологические соотношения работы предсердий и желудочков ритма.
Парная ЭС желудочков позволяет получить стабильное урежение ритма не более чем на 40% от исходной частоты (см. рис. 53). Она представляет определенную опасность в случае возникновения парасистолии. Поэтому парную ЭС желудочков рекомендуется проводить там, где имеется возможность постоянно наблюдать за больным или использовать систему, автоматически выбирающую оптимальные параметры импульсов и при необходимости корригирующую их.
Сочетанно-парной ЭС мы отдаем преимущество, так как в ней сочетаются положительные стороны этих двух методов, она дает возможность избежать парасистолии. Режим ЭС меняется автоматически: при учащении естественного ритма с парной ЭС переходим на сочетанную, а при замедлении — на парную ЭС.
