Elektro-kardiostimulācija

Darbības principi [2]

Sistēma sastāv no ģeneratora jeb baterijas (pats EKS) un elektrodiem, kuri caur venozo sistēmu sasniedz vajadzīgo sirds dobumu, un tiek tajos fiksēti (aktīvā vai pasīvā veidā).

Ģeneratorā notiek impulsa ģenerēšana, un tas arī seko spontāniem sirds impulsiem. Impulsu pārvade no ģeneratora uz miokardu un spontāni uztverto sirds impulsu pārvade pretējā virzienā ir elektrodu funkcija. Elektrodu skaits pacientiem ir dažāds - no viena vienkameru EKS līdz trim biventrikulāriem EKS.

Balstoties uz informāciju, kas nonāk ģeneratorā no sirds, kā arī ģeneratorā uzstādītās programmas, EKS pēc vajadzības ģenerē impulsu, tādējādi tiek stimulēta atbilstošā sirds daļa.

Tātad galvenās EKS funkcijas ir spontānās elektriskās aktivitātes uztvere jeb detekcija un pietiekoši spēcīga impulsa ģenerēšana jeb stimulācija. Nedaudz aplūkosim šos divus parametrus.

Spontānās elektriskās aktivitātes uztvere

Tas, ko redz EKS un kā tā darbība atspoguļojas ārstam saprotamā veidā, respektīvi, elektrokardiogrammā, stipri atšķiras. Stimulators uztver to impulsu, kas paradās starp elektroda poliem (elektrogramma). Tas izskatās līdzīgi, kā parādīts 1. attēlā.

Ne visi signāli, kas parādās starp elektroda poliem, ir spontāna sirds elektriskā aktivitāte. Arī citos audos notiek elektriskie procesi (piemēram, krūšu kurvja muskuļos u. c.), un šiem procesiem nevajadzētu iespaidot EKS darbību. To var panākt, samazinot attālumu starp elektroda poliem un mainot elektroda jutību. Pirmā mehānisma īstenošanai tiek pielietoti bipolārie elektrodi.

Monopolāros elektrodos detekcija (un arī stimulācija) notiek starp elektroda galu un EKS korpusu, bet bipolāros - starp poliem, kas atrodas elektroda galā aptuveni 1,5-2 cm attālumā viens no otra. Līdz ar to samazinās attālumi, starp kuriem tiek fiksētas elektriskās aktivitātes un samazinās iespēja, ka tiks uztverti nevajadzīgi impulsi.

Elektroda jutība ir programmējams rādītājs. To mainot, var panākt, lai EKS uztver tikai vajadzīgos impulsus, kas ir spēcīgāki par citiem (2. attēls).

Stimulācija

Stimulācijas galvenie radītāji ir impulsa amplitūda, kā arī platums vai garums. Veicot EKS darbības pārbaudi, nosaka tā dēvēto stimulācijas slieksni (threshold) - minimāla stipruma impulsu, kas izraisa attiecīgās sirds kameras saraušanos. Nosakot stimulācijas slieksni, tiek programmēta pastāvīga impulsa amplitūda. Tai ir jābūt vismaz divas reizes lielākai par stimulācijas sliek­sni, lai nodrošinātu drošu stimulāciju. Lielāka impulsa platuma gadījumā šis slieksnis ir mazāks.

Baterijas darbības laiks        

Visa EKS ģeneratorā esošā enerģija tiek izmantota gan impulsu ģenerēšanai (lielākā daļa), gan arī citām darbībām. Jo sarežģītāka EKS sistēma, jo vairāk enerģijas tiek patērēts šo funkciju nodrošināšanai. EKS darbojoties, šīs enerģijas daudzums tikai samazinās. Pašlaik nav pieejamas tehnoloģijas bateriju uzlādei no ārpuses. Ģeneratora darbības ilgums atkarībā no pieprasījuma pēc stimulācijas dažādiem pacientiem ir atšķirīgs - jo vairāk jāstimulē, jo ātrāk beigsies baterija (pacientiem ar pilnu atrioventrikulāro blokādi, izteiktu sinusa bradikardiju u. c.). Baterijai izbeidzoties, EKS ir jāmaina. Maiņas nepieciešamību var noteikt, veicot regulāras EKS darbības pārbaudes.

Vēl viens svarīgs bateriju izlietošanas kontroles mehānisms ir stimulācijas amplitūda un platums. Viens no šo radītāju programmēšanas uzdevumiem ir nodrošināt pēc iespējas taupīgāku režīmu.

Respektīvi, stimulatora darbības ilgumu ir grūti paredzēt, bet vidēji tie ir septiņi līdz desmit gadi.

Spontāni un stimulēti impulsi

Ļoti svarīgs ir jautājums par spontānu un stimulētu kompleksu daudzumu. Ir pieņemts, ka stimulācija jāizmanto pēc iespējas mazāk un spontāna sirdsdarbība - pēc iespējas vairāk. Tādējādi tiek panākta gan fizioloģiskāka sirdsdarbība, gan fizioloģiskāka saistība starp priekškambariem un kambariem, līdz ar to ir mazāka priekškambaru mirdzaritmijas un sirds mazspējas attīstības iespēja.

Elektrokardiostimulatoru tipi [3]

Lai aprakstītu EKS darbību, izmanto tā dēvēto trīs burtu kodu un tā modifikāciju.

• Ar pirmo burtu apzīmē sirds kameru, kura tiek stimulēta. Lieto šādus apzīmējumus: A - stimulē priekškambari (A - atrium); V - stimulē kambari (V - ventricle); D - stimulē priekškambari un kambari (D - dual); S- stimulē priekškambari vai kambari atkarībā no elektroda lokalizācijas (S - single).
• Ar otro burtu apzīmē sirds kameru, no kuras EKS detektē spontānu elektrisko aktivitāti - A signālu (P zoba ekvivalents) vai V signālu (QRS kompleksa ekvivalents). Apzīmējumi ir līdzīgi kā pirmajam burtam: A - EKS detektē signālu no priekškambara; V - signālu no kambara; D - uztver signālus no priekškambara un kambara; S - uztver signālu no vienas kameras.
• Trešais burts apzīmē EKS reakciju uz uztverto sirds spontāno elektrisko signālu. Šajā gadījumā lieto sekojošus apzīmējumus:
  •  I - aizliedzošais režīms (I - inhibited). Uztverot spontāno A vai V signālu, šajā režīmā strādājošais EKS neģenerē impulsu - sirds spontānā elektriskā aktivitāte aizliedz to ģenerēt;
  • T - palaišanas režīms (T - triggered); sirds spontānā elektriskā aktivitāte liek ģenerēt EKS impulsu (tūlīt vai pēc noteikta laika);               
  • D - apvieno abus augstāk minētos režīmus (D - dual).

Kā redzams, tiek norādīta EKS reakcija uz uztverto spontāno aktivitāti. Ja tās nav, stimulators ģenerē impulsu un stimulē attiecīgu sirds kameru vai kameras.

Izmantojot šo trīs burtu kodu, izdala vairākus EKS veidus. Aplūkosim biežāk sastopamos no tiem.

Vienkameru EKS   

VVI tipa EKS

Šajā gadījumā EKS ar vienu elektrodu ir savienots ar sirds kambari. Elektrods tiek izmantots gan spontāna V signāla detekcijai, gan stimulācijai. Ja EKS neuztver spontānus V signālus, tas ģenerē impulsus ar ieprogrammētu frekvenci. Ja EKS uztver V signālu, tas neģenerē impulsu, bet gaida nākamo V signālu. Ja tas neseko, tad atkal stimulē kambari. Līdz ar to VVI tipa EKS apzīmē kā pēc pieprasījuma strādājošus (demand režīmā). Šajā režīmā parasti strādā pagaidu EKS - gan transtorokālie, gan transvenozie. Pastāvīgajiem EKS šis režīms lietojams pacientiem ar pastāvīgu priekškambaru mirdzaritmiju.

AAI tipa EKS

Šī tipa EKS darbības princips ir līdzīgs VVI tipa EKS, taču ar vienu atšķirību - stimulācija un spontānas sirds elektriskas aktivitātes (šajā gadījumā A signālu) uztvere notiek priekškambarī.

SSI tipa EKS

Atkarībā no tā, kurā sirds kamerā implantēts elektrods, šī tipa EKS var strādāt AAI vai VVI režīmā.

Divkameru EKS

Šajos gadījumos EKS darbībai ir vajadzīgi divi elektrodi: viens priekškambarī un viens kambarī.

VDD tipa EKS

Šajā režīmā strādājošais EKS uztver signālus gan no priekškambara (A signālu), gan kambara (V signālu) un nepieciešamības gadījumā (neparādoties V signālam) stimulē kambarus. Turklāt kambaru stimulācija notiek nevis uzreiz pēc uztverta A signāla, bet pēc noteikta perioda - atrioventrikulāras aiztures. Tā ir līdzīga fizioloģiskai aizturei, kas notiek atrioventrikulārā savienojumā.

DDD tipa EKS

Šis ir visbiežākais režīms pacientiem ar sinusa ritmu. Pacientam tiek implantēti divi elektrodi - priekškambarī un kambarī. Abi kalpo gan spontānas elektriskas aktivitātes uztverei (A un V signālu), gan attiecīgās sirds kameras stimulācijai, ievērojot atrioventrikulāro aizturi.

Attīstoties EKS tehnoloģijām, radās nepieciešamība pēc trīs burtu kodu modifikācijas par piecu burtu kodu (NASPE kods). No papildu burtiem visbiežākais un vissvarīgākais ir ceturtajā pozīcijā esošais burts R. Tas nozīmē, ka EKS ir spējīgs mainīt sirdsdarbības frekvenci atkarībā no pacienta fiziskās aktivitātes (R - rate modulation).

Pastāvīgā EKS programmēšanas pamatelementi

• EKS darbības režīms (AAI, VVI, VDD vai DDD tipa EKS).
• Elektrodu elektriskā impedance (to nosaka EKS implantācijas un katras pārbaudes laikā; tai mainoties, rodas aizdomas par elektrodu mehāniskiem bojājumiem).
• Stimulācijas frekvence (to var mainīt atkarībā no pacienta spontānās sirdsdarbības frekvences, vispārējā stāvokļa un citiem parametriem).
• Stimulācijas impulsa stiprums un platums.
• Jutība.
• Atrioventrikulārā aizture (divkameru EKS).

Sirdsdarbības frekvence

Dažus no programmētiem parametriem mēs jau esam apskatījuši. Tagad aplūkosim stimulācijas frekvenci. Ir uzskats, ka pacientiem ar pastāvīgu EKS sirdsdarbības frekvencei ir jābūt nemainīgai 60 reizes minūtē. Tas tā nav!

Parasti, programmējot EKS, kā bāzes frekvence (sirdsdarbības frekvence miera stāvoklī) tiek izvēlēta frekvence 60 reizes minūtē, taču ne vienmēr. Nereti ir situācijas, kad bāzes frekvence tiek programmēta 55 vai pat 50 reizes minūtē (piemēram, pacientiem ar intermitējošām īslaicīgām sinoaurikulāras vai atrioventrikulāras blokādes epizodēm, kuriem spontāna sirdsdarbības frekvence miera stāvoklī ir 53-58 reizes minūtē). Dažreiz frekvence ir arī augstāka: 65 vai pat 70 reizes minūtē. Tas tiek darīts gadījumos, kad pacientam ar sirdsdarbības frekvenci 60 reizes minūtē ir slikta slodzes tolerance vai citas sūdzības.

Otrkārt, divkameru EKS (VDD vai DDD režīmā) gadījumā pacientiem ar atrioventrikulāru blokādi sirdsdarbības frekvenci nosaka sinusa mezgls, un frekvencei var nebūt 60 reizes minūtē.

Treškārt, kā jau tika norādīts, mūsdienīgiem EKS ir iespējama sirdsdarbības frekvences paātrināšana atkarībā no pacienta fiziskās aktivitātes (ceturtais burts R kodā). Līdz ar to ir iespējams, ka stimulētā frekvence ir lielāka par bāzes frekvenci.

Ceturtkārt, dažiem pacientiem tiek uzstādīts tā dēvētais nakts režīms. Cilvēkam guļot, sirdsdarbības frekvence ir mazāka. Arī pacientiem ar pastāvīgu EKS ir iespējams nakts stundās samazināt stimulācijas frekvenci. Līdz ar to, ja ieprogrammētās stundās pacientam pieraksta elektrokardiogrammu, frekvence ir zemāka.

Visbeidzot - EKS frekvence var būt zemāka, ja ir ieslēgta tā dēvētā histrēze, kas ir īpaša funkcija stimulācijas nepieciešamības samazināšanai. Tās būtība ir sekojoša [3]: parādoties spontānam signālam (A vai V), EKS līdz nākamai stimula ģenerācijai gaida nevis pēc bāzes frekvences, bet nedaudz ilgāk, dodot iespēju parādīties nākamajam spontānajam signālam ar frekvenci, kas ir nedaudz zemāka par bāzes frekvenci (3. attēls).

Indikācijas EKS implantācijai [1]

Pacienti ar sinusa mezgla vājuma sindromu (SMVS)

• SMVS, kas manifestējas ar simptomātisku bradikardiju (sirdsdarbības frekvence miera stāvoklī
• Sinkope ar spontānu vai inducējamu SMVS, tostarp gadījumos, kad simptomātisku bradikardiju izsauc medikamenti, kuru lietošanas pārtraukšana var būt bīstama pacientam (piemēram, beta-adrenoblokatori pacientiem pēc pārciesta miokarda infarkta).
• SMVS, kas manifestējas kā simptomātiska hronotropa inkompetence (veicot slodzes testu, pacienta sirdsdarbības frekvence nesasniedz 85% no vecuma maksimālā radītāja).
• Sinkope bez iemesla, bet ir patoloģiski elektrofizioloģiskās izmeklēšanas rezultāti (cSNRT > 800 ms).

Pacienti ar atrioventrikulāriem vadīšanas traucējumiem

• Hroniska simptomātiska trešās vai otrās pakāpes (Mobitz I vai II tipa) atrioventrikulāra blokāde (asimptomātiskiem pacientiem tāda iespēja ir jāizvērtē speciālistam).

• Otrās vai trešās pakāpes (Mobitz I vai II tipa) atrioventrikulāra blokāde pacientiem ar neiromuskulārām slimībām, kā arī pēc kardioķirurģiskām operācijām (kas saglabājas arī septītajā dienā pēc operācijas) vai katetrablācijas procedūrām.

Pacienti ar bi- vai trifascikulāru blokādi

• Intermitējoša trešās un otrās pakāpes II tipa (Mobitz II) atrioventrikulāra blokāde (neatkarīgi no simptomātikas).
• Mainīga Hisa kūlīša kājiņu blokāde.
• Simptomātiskiem pacientiem, veicot elektrofizioloģisku izmeklēšanu, diagnosticēts pagarināts HV intervāls (lielāks par 100 ms) vai priekškambaru stimulācijas laikā konstatēta zem Hisa līmeņa vadīšanas blokāde (asimptomātiskiem pacientiem tāda iespēja ir jāizvērtē speciālistam).
• Pacientiem ar sinkopēm bez atrioventrikulāras vadīšanas traucējumiem (ja ir izslēgti citi iemesli, īpaši kambaru tahikardija).

Pacienti ar akūtu miokarda infarktu

Akūts miokarda infarkts ir īpaša situācija, galvenokārt tāpēc, ka bradikardijas var būt pārejošas (īpaši atrioventrikulāras vadīšanas traucējumi kreisā kambara apakšējas sienas infarkta gadījumā) un līdz ar to jautājums par pastāvīga EKS implantāciju nav vienas dienas jautājums. Vadlīnijas [1] norāda, ka nepieciešamība pēc tā jānosaka 14 dienu laikā pēc miokarda infarkta. Tāpēc indikācijas formulētas pacientiem, kuriem ritma vadīšanas traucējumi pastāv ilgāk nekā divas nedēļas pēc notikuša miokarda infarkta.

• Persistējoša trešās pakāpes atrioventrikulāra blokāde.
• Persistējoša Mobitz II otrās pakāpes atrioventrikulāra blokāde ar Hisa kūlīša kājiņas blokādi vai pagarinātu PQ intervālu.
• Tranzitoras trešās un Mobitz II pakāpes atrioventrikulāra blokāde ar jaunu Hisa kūlīša kājiņas blokādi.

Citi iemesli

• Pacientiem ar ģīboņiem, kuriem karotīda sinusa masāža izsauc kambaru asistoliju, ilgāku par trīs sekundēm (pacientam tajā laikā jāparādās sinkopei vai presinkopei).
• Pacientiem, vecākiem par 40 gadiem, ar atkārtotām smagām vazovagālas sinkopes epizodēm, kas saistītas ar ilgstošām kambaru asistolijām EKG vai veicot slīpā galda testu (pirms EKS implantācijas pacients ir jābrīdina, ka trūkst pierādījumu par šīs metodes efektivitāti).

EKS izvēle konkrētam pacientam [1]

EKS veida izvēle konkrētam pacientam ir parādīta 4. un 5. attēlā.

Nobeigumā

Neapšaubāmi EKS pasaule ir daudz sarežģītāka par šajā nelielajā publikācijā pārlūkotajiem aspektiem.

Kā viens no vissvarīgākiem aspektiem ir jāmin EKS darbības traucējumi, to diagnosticēšana un novēršana.

Attīstoties tehnoloģijām, parādās EKS ar indikācijām, kas nav saistītas tikai ar bradikardiju, bet, piemēram, ar hipertrofisku kardiomiopātiju, ar supraventrikulārām paroksizmālām tahikardijām u. c. Jau vairākus gadus ir pieejamas speciālas implantējamas ierīces bīstamu kambaru tahikardiju ārstēšanai (implantējami kardioverteri-defibrillatori), kā arī sirds mazspējas ārstēšanai (biventrikulāri elektrokardiostimulatori).

Šī raksta mērķis bija atgādināt par EKS, iepazīstināt ar tā darbības pamatiem un pārskatīt implantācijas indikācijas. Autors būs pateicīgs, ja lasītājiem radīsies interese par citiem ar EKS saistītiem jautājumiem un tiks mēģināts rast uz tiem atbildes.