Как работает кардиостимулятор

Что такое кардиостимулятор и как он работает?

Электрокардиостимулятор (ЭКС) – медицинский аппарат, разработанный для поощрения или навязывания нормального ритма пациентам, у которых сердцебиение недостаточно частое или существует блокада передачи сигнала между разными участками органа. Представляет собой малогабаритный аппарат размером 3 на 5 сантиметров, весом 30-45 граммов, срок службы без замены батарей варьируется от 5 до 15 лет.

Принцип работы устройства основан на нанесении участку сердца внешних электрических стимулов, которые вырабатывает ЭКС, для обеспечения нормального сокращения миокарда. Усовершенствованные (частотно-адаптивные) ЭКС дополнительно имеют сенсорные датчики, способные откликаться на изменение частоты дыхания, активности нервной системы и температуры тела. Также существуют кардиостимуляторы, укомплектованные дефибриллятором. Современные модели имеют функцию неинвазивной замены параметров работы при помощи специальных устройств.

Чип, вмонтированный в аппарат, анализирует генерируемые сердцем сигналы, передавая их непосредственно к миокарду и обеспечивая им синхронизацию. Проводники, вживленные под эндокард, – передатчики информации от внешней части прибора в сердце и данных о работе самого миокарда обратно. Окончание каждого электрода оборудовано металлическим наконечником, который собирает показатели сердечной активности и генерирует импульсы исключительно в случае необходимости. При развитии критического снижения сердечного ритма или асистолии ЭКС начинает работать в постоянном режиме, вырабатывая стимулы с частотой, заданной при его имплантации. Если произошло внезапное возобновление автоматизма сердца, аппарат переходит в состояние ожидания.

В экстренных случаях применяют временную электрокардиостимуляцию. При наружной (трансторакальной) ЭКС электроды накладывают на грудную клетку. Поскольку процедура очень болезненна, то требует глубокой седации и обезболивания. Чреспищеводная манипуляция подразумевает установку временного аппарата в пищеводе, в связи с чем имеет ограниченное применение.

Обследование перед установкой кардиостимулятора

Чтобы принять решение об имплантации электрокардиостимулятора, аритмологу понадобятся результаты следующих диагностических процедур:

ЭКГ.
Суточный мониторинг ЭКГ по Холтеру.
Стресс-ЭКГ.
Рентген органов грудной полости.
ЭхоКГ (УЗИ сердца).
Допплерография брахиоцефальных артерий.
Коронарография (обследование коронарных артерий).
Эндокардиальное ЭФИ.

Абсолютные противопоказания отсутствуют.

Программатор

Программатор представляет собой специальный компьютер, который используется для контроля и изменения настроек кардиостимулятора. Программатор находится в медицинских учреждениях, где имплантируются кардиостимуляторы или работает консультативный кабинет для работы с пациентами с ЭКС.

Врач анализирует все функции кардиостимулятора и при необходимости может изменить настройки, необходимые для правильной работы ЭКС. Кроме технической информации работы ЭКС, врач может просмотреть все зарегистрированные события работы сердца в хронологическом порядке. К таким событиям относятся предсердные и желудочковые тнарушения ритма сердца (трепетание и мерцание предсердий, наджелудочковые и желудочковые тахикардии, фибрилляция желудочков).

Контакт электрода с сердцем осуществляется через металлическую головку на конце провода. С помощью нее стимулятор “следит” за электрической активностью сердца и посылает электрические импульсы (стимулирует) только тогда, когда они требуются сердцу.

Как взаимодействует кардиостимулятор с сердцем?

Искусственные водители ритма в своих первых модификациях работали постоянно, непрерывно генерируя электрические импульсы. Современные модели работают по требованию, то есть проводят стимуляцию миокарда только в тех случаях, когда наблюдается нарушение ритма.

Зачастую срабатывание устройства происходит при понижении частоты сердечных сокращений. Если ЧСС увеличивается, прибор находится в режиме ожидания (детекции), но это вовсе не значит, что он сломался. С подобным предположением нередко обращаются за медицинской помощью, но достаточно проверить ЭКС программатором, чтобы убедиться в его работоспособности.

У некоторых пациентов при длительном использовании кардиостимулятора может возникнуть эффект “привыкания”. То есть если вначале болезни ЭКС требовалось лишь изредка посылать сигналы, то с прогрессированием патологии стимуляция доходит практически 100%.

Видео Как кардиостимулятор взаимодействует с сердцем?

Опыт многих пациентов показывает, что после имплантации водителя ритма первое время работа ЭКС ощущается. Это может быть чувство гудения, вибрации, подергивания. Ощущения становятся более выразительными при лежании на левом боку. Если прибор встроен с правой стороны, тогда чувства будут усиливаться на правом боку.

Показания для установки ЭКС

Непосредственные показания для имплантации кардиостимулятора:

синдром слабости синусового узла, сопровождающийся редким сердцебиением (менее 50 в минуту) и сопровождающийся симптомами (обморок, головокружение и другие);
синусовая брадикардия, вызванная необходимыми больному медицинскими препаратами, например, при фибрилляции предсердий или ИБС;
АВ-блокада II или III степени без симптомов, но сопровождающаяся паузами более 3 секунд либо снижением ЧСС ниже 40 в минуту;
полная АВ блокада без симптомов на фоне фибрилляции предсердий с паузами 3 – 5 секунд;
АВ-блокада II или III степени в сочетании с нервно-мышечными заболеваниями, такими как миотоническая дистрофия, синдром Кернса-Сэйера, дистрофия Эрба (мышечная дистрофия конечностей) и малоберцовая мышечная атрофия;
АВ-блокада второй или третьей степени при физической нагрузке при отсутствии ишемии миокарда;
рецидивирующие обмороки, вызванные стимуляцией каротидного синуса в области шеи, возникающие спонтанно и сопровождающиеся паузами более 3 секунд.

При наличии симптомов критерии установки ЭКС «смягчаются». Главное диагностическое исследование для выявления показаний к кардиостимуляции – суточное мониторирование ЭКГ (холтеровское).

Кардиостимулятор состоит из таких основных элементов:

Как устанавливается кардиостимулятор?

Операция по имплантации кардиостимулятора является малоинвазивной и может выполняться в условиях операционной, оснащенной рентгеновским аппаратом для мониторинга всех действий кардиохирурга. Для обезболивания применяется местная анестезия.

Врач пунктирует подключичную вену и закрепляет в ней интродьюсер, через который продвигает в просвет верхней полой вены электрод (или электроды).
Далее под контролем рентгеноборудования электрод продвигается в правое предсердие или правый желудочек и закрепляется на стенке сердечной камеры. Если имплантируемый кардиостимулятор двух- или трехкамерный, то таким же образом выполняется и имплантация других электродов.
После фиксации электродов врач выполняет несколько проб для измерения порога возбудимости, на которые сердце отвечает сокращениями.
После получения хорошего графика ЭКГ, полученного с установленных электродов прибора, электроды фиксируются окончательно, и под кожей в подключичной области или под грудной мышцей выполняется «карман» для имплантации корпуса кардиостимулятора.
После введения прибора в «карман» и подключения к нему электродов ткани зашиваются.

В общей сложности такая методика операции по имплантации кардиостимулятора занимает не более 2 часов. При необходимости могут применяться другие способы имплантации.

Некоторое время после имплантации кардиостимулятора пациент ощущает незначительное неудобство и болезненные ощущения в месте установки прибора. Также на месте введения прибора может образовываться гематома. У некоторых больных может повышаться температура тела. Все эти неприятные ощущения устраняются или самостоятельно, или при помощи симптоматической терапии.

Как работает кардиостимулятор сердца

Почему важно понимать, как работает кардиостимулятор сердца? Ответ на вопрос, как долго работает кардиостимулятор, во многом зависит как раз от конструкции и режима работы ЭКС. Прибор работает по следующей схеме (принципу):

отслеживает ритм сердца, и если возникает редкий или неправильный ритм с пропуском сокращений, посылает через электрод импульс к сердцу;
если ритм нормальный, ЭКС находится в состоянии покоя – у разных людей аппарат работает по-разному: у кого-то постоянно, у кого-то выключается;
двухкамерный кардиостимулятор посылает импульс к предсердию и правому желудочку, трехкамерный – правому и левому желудочку, правому предсердию;
частотно-адаптивные стимуляторы (R-типа) имеют сенсорные датчики, которые реагируют на изменения в организме (повышение температуры, активность нервной системы, физическую активность и т.д.), и согласно программе выбирают режим работы;
электрод передает импульс сердцу от прибора и несет обратно информацию от сердца к микрочипу ЭКС.

Принцип работы электрокардиостимуляторов примерно одинаков – и неплохо раскрывается на следующих видео:

Некоторые модели стимуляторов оснащены устройствами записи режимов работы сердца. Врачи могут ознакомиться с этими записями при плановом контроле настроек ИВР. Однако такие аппараты, как правило, на одном заряде батареи работают меньше (т.к. заряд расходуется и на обеспечение энергией записывающих функций). Прибор регистрирует желудочковые и предсердные нарушения ритма сердца: мерцание и трепетание предсертий, желудочковые и наджелудочковые тахикардии, фибрилляции желудочков.

Как работает кардиостимулятор: постоянно или выключается – нужно узнавать непосредственно у лечащего врача. По факту, первое время это будет даже ощущаться – особо хорошо при лежании на левом боку (или на правом – если ЭКС имплантирован с правой стороны): ощущение гудения. Проходит достаточно быстро – через месяц-другой уже совершенно не будет чувствоваться (хотя может проявляться вновь и вновь, например, после физической активности – у меня было после заплыва на 800 – 1000 м).

Например, при тахикардии кардиостимулятор работает на нормализацию сердечного ритма и включается только когда диагностирует аномальный ритм. А как работает двухкамерный стимулятор в каждый конкретный момент, сможет сказать не каждый врач (если только на программаторе) – по крайней мере, на ЭКГ видно только факт работы или ожидания.

отслеживает ритм сердца, и если возникает редкий или неправильный ритм с пропуском сокращений, посылает через электрод импульс к сердцу;
если ритм нормальный, ЭКС находится в состоянии покоя – у разных людей аппарат работает по-разному: у кого-то постоянно, у кого-то выключается;
двухкамерный кардиостимулятор посылает импульс к предсердию и правому желудочку, трехкамерный – правому и левому желудочку, правому предсердию;
частотно-адаптивные стимуляторы (R-типа) имеют сенсорные датчики, которые реагируют на изменения в организме (повышение температуры, активность нервной системы, физическую активность и т.д.), и согласно программе выбирают режим работы;
электрод передает импульс сердцу от прибора и несет обратно информацию от сердца к микрочипу ЭКС.

Прогноз

Кардиостимулятор работает до 7–10 лет, все зависит от емкости батареи. При очередном осмотре прибор подаст звуковой сигнал, свидетельствующий о необходимости его замены.

После истечения срока службы батарейки ее заменяют на новую.

Сколько живут после установки кардиостимулятора?

Люди с вживленным стимулятором живут дольше, чем без него. Мнение о том, что КС может навредить человеку, является ошибочным.

Игорь Матвеевич, 61 год

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.

Кардиостимулятор, по существу, состоит из трех составных частей: генератора электрических импульсов, батареи, а также ряда проводов с электродами на наконечниках. Аккумулятор питает генератор, и оба они окружены тонким металлическим корпусом, который соединяется с сердцем проводами.

Показания имплантации кардиостимулятора

Наиболее распространенными показаниями к имплантации кардистимулятора являются:

Нефизиологическая брадикардия. То есть снижение частоты сердцебиения менее 50 ударов в минуту. Типично для пожилых людей, у которых происходит старение мышечной ткани сердца.
Сердечная недостаточность. Клинический синдром (совокупность симптомов и признаков), когда сердце не может обеспечить дальность поступления крови, которая необходима для правильного насыщение тканей кислородом. Имплантация бивентрикулярного кардиостимулятора, во многих случаях, значительно повышает эффективность сердца.
Мерцательная аритмия. Аритмия, которая возникает в предсердиях. Её особенность является отсутствие согласованности сокращения предсердий.
Длинный интервал QT. Это аритмия, вызванная задержкой реполяризации клеток миокарда во время сокращений сердца. Проявляется в обмороком, вызванного аритмией и, в частности, тахикардией.
Заболевания синусового узла. Если имеются неисправности синусового узла, который находится в правом предсердии, имплантация кардиостимулятора позволяет устранить брадикардию.
Блокировка предсердия левого желудочка. Аномалии системы проведения электрического импульса в области между предсердиями и желудочками. Эффект вызывает аномальные импульсы, которые исходят из предсердий и не достигают желудочков или пути сигнала претерпевают изменения. Отсюда следует, что предсердия и желудочки работают не последовательно. Если проблема имеет хронический характер, имплантация кардиостимулятора является очень важной.

Коробка, которая имеет небольшие размеры и производится из титана, биосовместимого материала, вставляется под местной анестезией в карман из кожи, возле ключицы.

КАК ЖИТЬ ПОЛНОЦЕННО С КАРДИОСТИМУЛЯТОРОМ

Каждый кардиостимулятор от любого производителя (их сегодня в мире много) обязательно имеет паспорт, где указаны его характеристики и требования к эксплуатации. Но есть общие положения, которые нужно соблюдать всем, у кого стоит ЭКС.

Поэтому после установки кардиостимулятора можно выполнять практически любые физические упражнения. Но нужно помнить, что сердце не может повысить заданный настройками ритм, так что ставить спортивные рекорды вряд ли получится.

Послеоперационный период и возможные осложнения

По окончании операции пациента переводят в палату интенсивной терапии. Первые 2-3 часа после операции необходимо лежать на спине. В палате ведется наблюдение за сердцем, измеряется артериальное давление, ведется мониторинг общего состояния. В случае отсутствия осложнений больной переводится в общую палату.

Первые сутки необходим постельный режим, после чего физическая нагрузка может быть увеличена. Для профилактики инфекционного заражения, врач назначает курс антибиотиков и противогрибковых препаратов. Антиагреганты и антикоагулянты предотвращают тромбоз.

При необходимости пациент получает обезболивающие препараты. На 5-8-й день больному снимают швы и выписывают его домой. В редких случаях в ранний послеоперационный период возможны следующие осложнения:

отечность в области послеоперационной раны;
кровотечение;
образование гематомы;
присоединение инфекции;
поражение кровеносных сосудов;
пневмоторакс;
тромбоэмболия легочной артерии.

Возможность возникновения таких последствий – не более 5%. Развиваются такие осложнения в основном у пациентов с вторичной патологией, хроническими заболеваниями, ослабленным иммунитетом либо из-за нарушений правил асептики и антисептики.

Установка водителя ритма

Импеданс электрода.

Импеданс – это сопротивление. В норме он должен быть в пределах 200-2000 Ом. Чем меньше импеданс, тем быстрее происходит разряд батареи ЭКС. Критическое падения импеданса происходит при нарушении целостности изоляции, когда металлическая жила начитает напрямую контактировать с тканями организма. В этом случае батарея разрядится гораздо быстрее, чем при нормальном значении импеданса.

Итак, на очередном плановом тестировании врач сообщил пациенту, что батарея разряжена и ЭКС пора менять. Что это значит? Давайте разберемся. Когда врач проверяет кардиостимулятор с помощью программатора, то компьютер всегда отображает состояние батареи ЭКС. Так вот, тот самый компьютер сигнализирует о том, что ЭКС нужно заменить задолго до полного разряда. Примерно за 3 месяца. Этот период называется временем рекомендуемой замены. Если у пациента наступило время рекомендуемой замены. То не зависимо от того есть ли полная зависимость пациента или нет, пациент оперируется в плановом порядке. В данной ситуации нет никакой спешки. Если пациент добросовестно посещает плановые проверки ЭКС, то именно так и бывает. Другое дело, если пациент по каким-нибудь причинам не посещал плановые проверки. Тогда возможно ситуация, когда пациент попадает к врачу с полностью разряженным и не рабочим ЭКС, или с критическим разрядом батареи. В этом случае, если у пациента свой ритм чрезмерно медленный, то есть если пациент зависим от ЭКС, то операция делается в экстренном порядке, если же пациент не зависим от кардиостимулятора, то замена ЭКС происходит планово.

Подготовка к лечению

Вы не должны есть или пить что-либо в течение шести часов перед операцией.
Если у вас диабет, вы должны поговорить с кардиологом о потреблении пищи и лекарств перед операцией, чтобы сохранить уровень сахара в крови. Другие лекарства, особенно препараты для разжижения крови, возможно, необходимо прекратить принимать до процедуры.

Существует три вида ЭКС (это зависит от места установки электродов):

Как работает кардиостимулятор

Электрокардиостимулятор — это сложный прибор и одновременно инородное тело, которое установлено в организме пациента. От того, насколько правильно он работает, зависит самочувствие, здоровье человека, а иногда и жизнь. Поэтому важно регулярно проверять и настраивать искусственный водитель ритма.

Во время проверки врач-кардиолог должен оценить, насколько правильно работает ЭКС и электроды, правильно ли настроена программа стимуляции (если нужно — откорректировать её), проверить состояние источника питания, выяснить, не возникли ли у пациента осложнения.

Спустя 2-3 месяца. К этому времени организм полностью адаптируется к ЭКС, и врач может выполнить окончательную настройку прибора.
Через 6 месяцев и через 12 месяцев. Во время двух повторных проверок врач должен убедиться в том, что программа настроена правильно.
Повторные проверки — раз в год.
Когда батарея начинает разряжаться. По мере того как срок службы ЭКС подходит к концу, кардиолог назначает всё более частые проверки, чтобы вовремя его заменить.