百多力起搏器的动态夺获控制和心室夺获控制

杨亚莉 甘清晖 冯莉 陈顾江 吉亚军

1 动态夺获控制(active capture control，ACC)

1.1 ACC相关参数及定义

ACC的参数包括:①最大振幅(电压):ACC可使用的最大电压，也是获取夺获和不夺获模板时所用的最大电压。②最小振幅(电压):两次自动阈值搜索之间算法所允许的最小输出(电压)设定。③安全余量:测量到的起搏阈值和输出振幅之间的差值。④搜索时间表和时间间隔:这个参数决定何时进行信号质量检测和起搏阈值搜索。⑤错误余量:不可程控，1.2 V的额外起搏振幅余量，用于ACC检测失效及ACC检测高阈值时。⑥动态阈值监测:ACC设定为动态阈值监测时，仅进行信号质量检测和阈值搜索，而不进行起搏振幅调整和连续夺获确认。

1.2 工作原理

ACC的运作方式为首先进行信号质量检测，后进行阈值搜索，阈值搜索后自动调整起搏振幅，最后逐跳进行连续夺获确认，如有不夺获，则以备用脉冲进行保护性起搏。

1.2.1 信号质量检测 目的是建立夺获和不夺获模板，以备在阈值搜索及连续夺获确认阶段将起搏器记录的每一个心室起搏脉冲和其后心室除极波与模板进行比对，以判断该起搏脉冲是否有效夺获心室。在进行信号质量检测时，单腔起搏器频率为自主心率＋10次/分(允许最快心率为100次/分)，双腔起搏器将心房起搏事件后的AV间期(PAV)缩短为50 ms，心房感知事件后的AV间期(SAV)缩短为15 ms，以保证心室夺获。信号质量检测分为两个阶段(图1)。

图1 单腔ACC信号质量检测

第一阶段:为建立夺获模板，起搏器以程控的最大起搏电压发放5次单个心室起搏脉冲，确保第1个起搏脉冲均能有效夺获心室，该起搏脉冲和极化电位以及其后起搏的心室除极波构成有效夺获的模板。

第二阶段:建立失夺获模板，起搏器以程控的最大起搏电压发放5次间隔为100 ms的双心室起搏脉冲，第1个起搏脉冲确保有效夺获心室，则第2个脉冲落于心室肌绝对不应期而成为无效脉冲，该起搏脉冲和极化电位构成不夺获模板。

在建立夺获模板过程中，如果由于融合波原因至夺获失败，其后100 ms将会有备用脉冲起搏，并重新启动信号质量检测；在信号分析阶段如果出现快于心室起搏频率的自身心室事件被感知，将会抑制心室起搏脉冲的发放但不会重启信号分析(图2)。

图2 自身心室感知事件(VS)不影响信号分析的心搏计数

1.2.2 阈值搜索 阈值搜索开始后，单腔起搏器频率为自主心率＋10次/分，双腔起搏器自动将PAV/SAV间期缩短为50/15 ms，以设置的最大振幅为初始起搏电压，起搏脉宽固定为0.4 ms，每2跳降低起搏电压1次，起搏电压降低幅度呈动态变化，电压下降幅度为前一电压的1/8，直至1.0 V，其后，电压下降幅度固定为0.1 V，直至不夺获，不夺获电压只起搏1次，其前一跳电压确定为起搏阈值。如果起搏阈值高于1.0 V，起搏器重新以不夺获前一跳电压减0.1 V为起搏电压，电压下降幅度固定为0.1 V重新测试，直至不夺获，以不夺获前一跳电压为起搏阈值。出现不夺获后，起搏器会在导致不夺获的起搏脉冲后85～130 ms(多为100 ms)内发放一次备用脉冲，备用脉冲电压与不夺获时起搏脉冲电压相同，但脉宽变为1 ms。心室备用脉冲会重整低限频率间期。

1.2.3 起搏振幅调整 阈值搜索过程中起搏阈值确定后，起搏器即以目前起搏阈值加上程控的安全余量作为新的起搏工作电压(例如:起搏阈值为0.9 V，安全余量设置为0.5 V，则新的工作电压为1.4 V)，直至下次阈值搜索。单腔起搏器会继续按自主心率＋10次/分的频率以新的起搏工作电压起搏2次进行夺获确认，然后恢复基础起搏频率；双腔起搏器则继续维持PAV50 ms或SAV15 ms起搏1次进行夺获确认，然后恢复程控的AV间期(图3、4)。

图3 双腔起搏器ACC运作实例

1.2.4 连续夺获确认 起搏器工作中如果发现起搏脉冲未能夺获心室肌，立即在该起搏脉冲后85～130 ms内发放一次备用脉冲，备用脉冲电压与失夺获时起搏脉冲电压相同，但脉宽变为1 ms(图5)，备用起搏脉冲将重整下限频率间期。百多力公司将一次未能有效夺获心室肌的起搏事件定义为不夺获(non-capture，NC)，出现不夺获事件后，起搏器工作仍然沿用原起搏电压和脉宽；将连续3次未能有效夺获心室肌的起搏事件定义为失夺获(loss of capture，LOC)，如果出现失夺获，则起搏器立即重新进行信号分析和阈值搜索。

图4 单腔ACC的起搏阈值调整

图5 不夺获后备用脉冲发放示意图

1.2.5 融合波鉴别算法 在起搏器工作期间，如果发生了不夺获事件，百多力公司在双腔起搏器中设置了融合波鉴别算法(图6)，以排除由于伪室性融合波导致的起搏器误判，所以在发生不夺获事件后:

第一步:下一次心搏的AV间期将延长65 ms(图7)，如果开启了AV滞后功能则延长至滞后AV间期值(图8)，如果AV间期延长后出现自身心室事件(VS)，则AV间期持续保持延长(图9)，起搏器工作电压及脉宽保持不变，直至出现心室起搏，AV间期恢复至程控值。

图6 融合波排除法示意图

图7 双腔ACC融合波排除法

图8 双腔ACC融合波排除法

第二步:如果AV间期延长后心室起搏仍不夺获，下一次心搏恢复PAV/SAV至程控值，如果心室起搏能够夺获心室，则维持程控的AV间期(图10)。

第三步:如恢复PAV/SAV至程控值心室起搏再不夺获，起搏器将缩短PAV/SAV至50/15 ms起搏2次；如果在此期间心室起搏均能心室夺获，AV间期恢复至程控值，起搏器工作继续沿用原起搏电压和脉宽；如果发生一次不夺获，则启动信号分析和阈值搜索。

如果在连续的3次心室起搏中发生2次不夺获(图11、12)，也将进入融合波排除法第三步，期间自身心室事件不影响连续心室起搏的计数。

单腔起搏器，当连续3次心室不夺获时将立即启动信号质量检测和阈值搜索。如果连续3次心室起搏中发生2次不夺获，且满足不夺获-夺获-不夺获规律 ，起搏器将以不夺获期间平均心室率＋10次/分的频率连续发放4个心室超速起搏进行夺获确认。

如果4个超速起搏均能夺获心室，则恢复基础起搏频率及连续夺获确认状态(图13)，如果4次测试中发生1次不夺获致备用脉冲发放则立即进入信号质量检测和阈值搜索。

图9 开启AV扫描滞后功能下的融合波排除法

图10 AV重复滞后和AV扫描滞后主动搜索时的融合波排除法运作

图11 双腔ACC融合波排除法

图12 双腔ACC融合波排除法

图13 单腔起搏器的超速夺获确认

连续2次不夺获不会启动超速起搏确认(图14)。在判断心室起搏夺获或不夺获事件及超速起搏确认期间，自身事件(VS)不影响夺获判断心搏计数。在建立夺获模板期间如发生1次不夺获致备用起搏发放，信号分析将重启；而自身事件不影响计数(图15)。

2 心室夺获控制 (ventricular capture control，VCC)

在百多力全新E(Evia，Estella，Effecta)系列起搏器中，将心室自动阈值测试称为Ventricular Capture Control(VCC)即心室夺获控制，在具体的算法上与ACC略有不同，也便于与心房夺获控制相区别。

在整个运作流程上与ACC一致，包括首先进行信号质量检测，后进行阈值搜索，阈值搜索后自动调整起搏振幅，最后逐跳进行连续夺获确认，如有不夺获，则以备用脉冲进行保护性起搏。图16～20。主要不同点有:①VCC运作的最大限制心率改为110 ppm。②阈值搜索时的电压变化分为粗降阶段和细降阶段，先粗降阶段电压以每0.6 V递减，一旦失夺获，即以失夺获前一电压开始细降阶段以每0.1 V递减；夺获电压只起搏一次，不夺获电压最多重复2次(图16)。双腔VCC阈值搜索结束时没有起搏电压调整后的短

AV间期下的夺获确认；直接回复程控AV间期(图19、20))，而单腔VCC直接回到基础起搏频率。然后进入连续夺获确认状态(图21)。③心室备用脉冲不重整下限频率间期(图17)。④3个心室起搏中，如有2个不夺获，则视为不夺获事件，进入融合波排除法第3阶段，缩短PAV/SAV间期至50/15 ms进行夺获确认(图17、18)。

图14 单腔起搏器连续2次不夺获不启动超速夺获确认

图15 单腔ACC因失夺获事件启动信号分析和阈值搜索

图16 心室夺获控制阈值搜索示意图

图17 心室伪融合及ER波感知不良触发双腔VCC融合波排除法运作

图18 AV滞后下双腔VCC融合波排除法运作

图19 失夺获事件启动双腔VCC阈值搜索实例

图20 双腔VCC阈值搜索细降阶段失夺获实例

图21 单腔VCC阈值搜索实例