植入型心律转复除颤器随访与程控
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二、除颤导线

为实现高电压能量除颤,ICD需要有一种特殊的导线,将高能量电流释放给心肌。最早一代的ICD使用的是心外膜网状导线,这种网状导线必须经开胸术缝合在心外膜上,一个在右室前壁,另一个在左心室后侧壁。虽然心外膜导线的治疗效果很好,但它要求患者必须经开胸术植入ICD。

经静脉导线系统的问世是ICD技术最重大的突破。除颤导线与起搏器导线有很大不同,起搏器导线只需要承载很小的电流,除颤导线必须能够承受强大电流的冲击。为此,工程师特别设计了一种带有线圈的特殊导线。单极除颤导线只有1个线圈,双极除颤导线有近端和远端2个线圈(如同最初采用2个心外膜导线)。除颤导线比起搏器导线略粗。一根典型的除颤导线包含两个线圈电极:远端电极(右心室线圈)和近端电极(上腔静脉线圈)。除颤电流和所有的电流形式一样,必须在一个电的回路中运行。双线圈导线系统在右心室和上腔静脉电极间形成电流回路。单线圈导线系统在右心室和脉冲发生器机壳之间形成电流回路。

最初的ICD导线是同轴结构,20世纪90年代初首次使用。与普通起搏电极一样,同轴环状电极和除颤线圈相互包绕,通过绝缘层将各导体分隔开,最外层再包绕一个绝缘层。最内侧的线圈可直接通到导线头端,中间形成一个孔道,可让导丝通过其中。但随后的数据显示,这些导线很容易发生早期和晚期的故障。当前的ICD导线都采用的是多腔设计。平行的线圈导体通过不同的孔道通向导线头端、各导体有单独的绝缘层。一些型号导线还增加了一个压缩腔。连接导线头端的线圈通常包绕形成一个中央腔,可让导丝穿行其中。为了实现除颤,ICD的除颤线圈是裸露的,表面没有绝缘层。但是这样的设计很容易在表面形成血栓,长期可造成三尖瓣、上腔静脉附近的组织粘连,因此,现有的临床证据更加支持单线圈的除颤导线(摒弃上腔静脉部位的除颤线圈)。当然除此之外,部分起搏器公司(如波士顿科学公司)设计的ICD导线在除颤线圈表面覆盖特殊涂层,进一步降低的血栓及组织粘连的风险(表1-2,图1-2)。

表1-2 目前各起搏器公司最新的ICD电极特点

图1-2 ICD导线的进化演变

感知功能对ICD系统来说至关重要,因为很多的室颤波振幅极低,因此ICD的感知灵敏度要求很高,如果采用单极感知的话,极易过度感知到非心脏的电位,如胸部和膈肌的肌电位,双极导线则可避免该问题,故ICD除颤电极必须程控为双极感知。ICD导线的双极感知有两种:一种是整合双极,它通过头端电极和右心室除线圈进行感知;另一种方式是真双极,它同双极起搏电极一样,通过头端电极和环状电极感知。后者有更好的感知参数,两者的远场过感知现象并不多见。采用集成双极感知的导线从电极尖端到除颤线圈的距离较短,采用专用真双极感知导线,因为有环状电极,从导线头端到除颤电极的距离较长。对于右心室较小的患者,采用整合双极时,除颤线圈的近端可能会跨过三尖瓣环,存在心房远场过感知的风险,引起起搏抑制和不恰当的放电。但整合双极导线较短的除颤间距有助于改善除颤阈值。

除颤线圈结构中所用的材料通常是铂-铱合金或镀钽铂合金,因为钛线圈在高压除颤时会产生金属氧化物,所以无法应用于ICD导线。用于制造起搏导线绝缘层的材料也可用于ICD导线,硅胶是ICD导线体绝缘的主要选择,导线外层采用聚氨酯或等量的硅酮和聚氨酯构成的共聚物可能会在一定程度上提高电极耐磨性。ICD系统的起搏/感知线圈导体末端采用IS-1起搏插头,可连接于ICD的IS-1端口内,每个高压除颤线圈的末端采用标准的DF-1(ISO-11318)连接器插头。新的DF-4标准连接器插头将DF-1高电压末端和一个双极IS-1起搏/感知末端整合成一个连接器插头(图1-3)。这种新的设计可解决目前多端口ICD导线的机械相关问题。这种单一插头设计无法替换ICD导线中的某一个元件,如发生起搏、感知功能不良或除颤阈值增高时,无法单独更换起搏/感知电极。

图1-3 新一代的ICD除颤线圈表面有涂层保护且尾端为DF-4接口