Кардиостимулятор: сердце в правильном ритме

В России ежегодно в имплантации электрокардиостимуляторов (ЭКС) нуждаются около 50 тыс. пациентов. Впервые такая операция в нашей стране состоялась почти 60 лет назад. Имплантацию провел один из основоположников сердечно-сосудистой хирургии Александр Бакулев, а разработку первого отечественного электрокардиостимулятора доверили крупному оборонному предприятию – Конструкторскому бюро точного машиностроения. Сегодня это КБ точмаш им. А.Э. Нудельмана, входящее в Ростех.

Не сбиться с ритма: как работает электрическая система сердца

Прежде чем разобраться, что такое кардиостимулятор и как он работает, требуется вспомнить анатомию и физиологию такого органа, как сердце. Сердце обладает своей внутренней электрической системой, которая контролирует скорость и ритм его работы. При каждом сердцебиении электрический сигнал распространяется от верхних палат сердца (предсердий) в две нижние камеры сердца (желудочки). Затем желудочки сжимаются и перекачивают кровь в остальную часть тела. Комбинированное сокращение предсердий и желудочков – это и есть сердцебиение.

Каждый электрический сигнал обычно начинается в группе клеток, которая называется синусовым узлом. С возрастом или при наличии сердечно-сосудистых заболеваний синусовый узел утрачивает свою способность устанавливать правильный темп для сердечного ритма.

Проблемы со скоростью или ритмом сердцебиения называются аритмии. Во время аритмии сердце может биться слишком быстро (тахикардия), слишком медленно (брадикардия) или с нерегулярным ритмом. Электрический сигнал может и вовсе прерывается, когда он движется по сердцу. Сегодня в структуре сердечно-сосудистых заболеваний такие нарушения ритма сердца занимают одно из ведущих мест и являются ежегодно причиной смерти 200 тыс. людей в России.

С такой неисправной электрической сигнализацией в сердце может справиться электрокардиостимулятор. Используя электрические импульсы, он предотвращает аритмии и заставляет сердце биться в правильном ритме. Чтобы понять, как электрокардиостимулятор справляется с такой нелегкой задачей, рассмотрим сначала что из себя представляет этот миниатюрный, но сложный электронный прибор.

Читайте также:  Опасные осложнения сердечной недостаточности

Растет число больных, которым установлен кардиостимулятор. Растет число источников электромагнитных излучения, способных помешать работе кардиостимулятора.

Количество лиц, которым установлен кардиостимулятор, постоянно растет. Так в Европе, по данным Euromed, число установленных электрокардиостимуляторов на миллион жителей в 2005 г. составляло 738, а в 2012 г. уже 923. Число кардиоверторов-дефибрилляторов за тот же период выросло с 70 до 162. Такой прогресс обусловлен значительными техническими достижениями в производстве кардиостимуляторов и кардиовертеров-дефибрилляторов, которые позволяют имплантировать устройства по более широким показаниям и с меньшими затратами.

Конечно прогресс изменил не только производство кардиостимуляторов, но и многих других электронных устройств. В частности, в последнее время наблюдался взрывной рост в количестве электронных приспособлений, необходимым условием функционирования которых является обмен данными, который осуществляется по радиоканалам (Wi-Fi, 3G, LTE и т.д.). Насыщенность эфира электромагнитными излучениями растет в геометрической прогрессии.

Проблемы с электродом кардиостимулятора

1. Блокада выхода стимула с электрода кардиостимулятора

Формирование вокруг катода избыточного количества невозбудимой соединительной ткани может привести к увеличению порога стимуляции до величины, превышающей амплитуду стимулов электрокардиостимулятора (ЭКС). В результате при отсутствии признаков смещения электрода будет наблюдаться преходящая или постоянная неспособность устройства навязывать ритм. Наиболее часто блокада выхода наблюдается в период от 3 нед. до 3 мес. после имплантации, когда порог стимуляции имеет наибольшие значения.

Блокада выхода может быть преходящей. В противном случае, если амплитуду стимулов нельзя увеличить с помощью перепрограммирования ЭКС, потребуется изменение позиции электрода. При использовании современных электродов с малой площадью поверхности, с пористой поверхностью или электродов с активной фиксацией это осложнение развивается редко.

Стимуляция в режиме DDD. После 3-го навязанного желудочкового комплекса наблюдается интермиттирующая блокада выхода: стимулы не сопровождаются появлением желудочковых комплексов.

2. Перелом электрода кардиостимулятора и нарушение его изоляции

В современных электродах перелом наблюдается редко. Если это и происходит, то обычно при входе электрода в вену, в зоне фиксирующего шва или в иной точке, где электрод резко изогнут.

Перелом электрода приводит к преходящей или постоянной утрате способности стимулировать и воспринимать сигналы сердца. Импеданс электрода резко повышается.

Перелом электрода может быть обнаружен при рентгенологическом исследовании, однако его не следует путать с псевдопереломом, когда слишком плотно затянутая лигатура сдавливает изоляцию и проходящую внутри нее спираль проводника, не влияя при этом на функцию электрода.

Проблемы с электродом кардиостимулятора

Нарушение изоляции электрода приводит к утечке тока, что может сопровождаться стимуляцией подлежащих мышц и, следовательно, преждевременным истощением источника питания. Импеданс электрода заметно снижается (<200 Ом).

Читайте также:  Желудочковая экстрасистолия: причины, симптомы и лечение

Перелом электрода и нарушение его изоляции наблюдаются реже, если в качестве операционного доступа используется латеральная подкожная вена руки.

На рентгенограмме видны «вкручивающиеся» электроды, установленные в области выносящего тракта правого желудочка (ПЖ) и нижней части межпредсерднои перегородки.

3. Стимуляция диафрагмального нерва и диафрагмы электродом кардиостимулятора

Диафрагмальный нерв или диафрагма могут иногда стимулироваться импульсами, проникающими сквозь тонкие стенки стимулируемой камеры через предсердный или желудочковый (особенно — левожелудочковый) электроды соответственно.

В этом случае необходимо изменить положение электрода при условии, что экстракардиальную стимуляцию не удается прекратить с помощью перепрограммирования ЭКС путем уменьшения амплитуды стимулов.

— Также рекомендуем «Возможности современных электрокардиостимуляторов (ЭКС)»

Оглавление темы «Кардиостимулятор»:

  1. Выбор кардиостимулятора и его стоимость
  2. Установка кардиостимулятора — имплантация искусственного водителя ритма сердца
  3. Пороги стимуляции и чувствительности кардиостимулятора — оценка, регуляция
  4. Осложнения установки (имплантации) кардиостимулятора
  5. Проблемы с генератором кардиостимулятора
  6. Проблемы с электродом кардиостимулятора
  7. Возможности современных электрокардиостимуляторов (ЭКС)
  8. Наблюдение за пациентом с кардиостимулятором и сроки замены батарейки
  9. Влияние электромагнитного поля и магнитов на кардиостимулятор
  10. Влияние физических факторов на кардиостимулятор

КОГДА НАЧАЛИ ВЫПУСКАТЬ КАРДИОСТИМУЛЯТОРЫ

Двухкамерный кардиостимулятор С начала 1970-х годов устройства начинают соз­давать в промышленных масштабах. Был р

азра­ботан элемент питания с использованием плуто­ния-238. Он мог надежно служить без замены 10-20 лет, но этот плюс перечер­кивала радиация.

После долгих экспериментов производители остано­вились на литиевых ба­тареях как относительно долговечном источнике питания, позволяющем загерметизировать им­пульсные генераторы.

КОГДА НАЧАЛИ ВЫПУСКАТЬ КАРДИОСТИМУЛЯТОРЫ

Параллельно встал во­прос о возможности по­добрать нужную частоту сердечных сокращений для каждого конкретного пациента с ЭКС. В 1973 году предложила менять скорость импуль­сов через программатор, ставший неотъемлемой частью кардиостимулятора.

Он позволил отказаться от переклю­чателей и уменьшить сам генератор. А наука не сто­яла на месте, и в 1980-е годы стали появляться двухкамерные кардиостимуляторы, которые могут стимулировать и предсердия, и желудоч­ки, что приравнивает при­боры к природным сокра­щениям сердца.

Современный кардиостимулятор со­стоит из титанового кор­пуса, электронной схемы и литий-ионного аккуму­лятора (работает от 5 до 10 лет). Размером прибор с мужские наручные часы. Имплантируется он в под­кожный «карман» и прак­тически не виден.

Читайте также:  Варикоз при беременности на ногах: что делать?

Как устроен кардиостимулятор

Что такое кардиостимулятор, какие у него составляющие:

  1. Генератор (источник) электрических импульсов, который располагают под кожей на правой либо левой части грудной клетки. Это миниатюрный прибор весом около 50 г, оснащенный собственным аккумулятором.
  2. Электроды. Их проводят непосредственно к камерам сердца, на которые необходимо воздействовать. По ним электрический импульс проводится от источника до сердца. В зависимости от типа кардиостимулятора, электродов может быть от одного до трех.

Часть прибора, которую устанавливают под кожу, покрывают титановым покрытием, поэтому риск отторжения практически нулевой.

Отвечая на главный вопрос

И все-таки. Сколько пациенты живут с кардиостимулятором сердца? Продолжительность жизни нисколько не ограничивается этим фактором. Отметим лишь, что в клиниках Кыргызстана есть пациенты, которым ЭКС ежесекундно продлевает жизнь уже на протяжении трех десятков лет (мой дедушка – один из таких пациентов). У них насыщенная и активная жизнь. Современные ЭКС хорошо защищены даже от МРТ-излучения, они надежны, безотказны и не дают развиться паталогическим изменениям без ведома врача и самого пациента.

Процесс установки

ЭКС имплантируется в мягкие ткани под кожу в области под ключицей. Его провода вводятся в крупную вену и продвигаются до сердца, где фиксируются с помощью зубчиков, крючков или маленьких винтов. Реже генератор помещается под кожу живота.

Процедура проводится под местной анестезией, применяются успокаивающие препараты, пациент находится в сознании. После установки ЭКС его положение контролируется с помощью рентгенографии. Продолжительность процедуры зависит от типа устройства и не превышает 1 часа. Рана ушивается рассасывающимися нитями, поэтому швы снимать не нужно. На руку в течение суток накладывается иммобилизующее устройство.

Существуют безвыводные ЭКС (без проводов), которые вводятся через бедренную вену и закрепляются непосредственно в сердце.

После имплантации кардиостимулятор программируется – определяется базовая частота, максимальная частота, с которой может работать ЭКС, и изменения скорости стимуляции при физической активности. Все эти данные отражаются в паспорте устройства.