起搏心电图中的三明治现象
植入心脏起搏器的患者,有时心电图可出现两个脉冲信号夹有一个QRS波群的现象,形象地称之为三明治现象(Sandwich phenomenon),此现象常见于心室安全起搏、心室夺获管理功能、心室起搏管理功能、房室导线反接时。
一
心室安全起搏
为防止心室通道不合适地感知其他电信号(如肌电信号、电磁信号等),而抑制心室脉冲发放,造成心室停搏,目前,几乎所有的双腔心脏起搏器均设有心室安全起搏(ventricular safety pacing,VSP)功能,而且默认开启状态。
1.原理
双腔心脏起搏器的心房起搏信号发出后,心室通道先后进入心室空白期、交叉感知窗(CDW)、正常感知窗。在CDW内感知到心室自身激动(QRS波)或心外干扰信号,起搏器于心房脉冲后100~120ms处发放心室脉冲,此保证心室起搏安全(图1)。
2.心电图表现
心电图显示前后两个脉冲信号,前面为心房脉冲、后面为VSP脉冲,AV间期缩短至100~120ms(因厂家而异)。若起搏器确属交叉感知或感知心外干扰信号,触发短AV间期伴心室起搏QRS波群。心房感知功能低下或自身QRS波(室性早搏、交界性早搏等)提早发生时,触发VSP,心室脉冲信号因落于自身心搏QRS内或紧随其后,形成三明治现象,此时心室处于有效不应期,而不再引起心室除极(图2)。
图2 心室安全起搏时的三明治现象
患者,女,55岁。因病态窦房结综合征植入Medtronic Relia RED01双腔心脏起搏器7天,下限频率间期2700ms。心电图显示:自身P波出现后未重整心房起搏节律,心房脉冲信号固定频率发放,提示心房感知功能低下。心电图显示:心房脉冲(A3)发生于窦性P波之后,但R3落于心室通道的交叉感知窗,引起VSP,心室脉冲(V3)提前发放,A3V3间期缩短至110ms,心房、心室起搏脉冲夹有QRS波,形成三明治现象。
二
心室夺获管理功能
Medtronic起搏器心室夺获管理(ventricle capture management,VCM)功能启动时,每三个支持周期发放一个测试脉冲。单腔起搏器(图3)测心室阈值时测试脉冲的频率比支持周期时快15次/分或间期缩短150ms,双腔起搏器(图4)测心室阈值时房室间期比支持周期时短125ms(支持周期为心房起搏时)或短110ms(支持周期为窦性心律时),以保证测试脉冲起搏心室,减少融合波。无论测试脉冲是否夺获心室,均在其后110ms处发放一原程控电压、脉宽1.0ms的备用脉冲,以确保夺获。若测试脉冲已经夺获了心室,便形成了两个心室起搏脉冲夹有QRS波的三明治现象。
图3 Medtronic单心室按需型起搏器心室夺获管理
患者因病态窦房结综合征植入Medtronic单心室按需型起搏器,下限频率60次/分。测试脉冲(75bpm)比支持周期(60bpm)快15bpm,测试脉冲后110ms发放备用脉冲(箭头所示),测试脉冲引起心室夺获,产生两个心室起搏脉冲夹有QRS波的三明治现象。
图4 Medtronic起搏器心室夺获管理时的三明治现象
患者植入Medtronic双腔心脏起搏器,VCM功能时,心电图显示:窦性心律,VAT工作方式,每3个支持周期发放一次测试脉冲,支持周期时,QRS波正向、略宽,可能为融合波。测心室阈值时房室间期比支持周期时短110ms,测试脉冲完全夺获心室,产生负向QRS波(R2、R6),测试脉冲和备用脉冲夹有QRS波,形成三明治现象。
三
心室起搏管理功能
Medtronic起搏器心室起搏管理(managed ventricular pacing,MVP)功能开启时,起搏器尽量维持AAI(R)基本起搏模式,当出现一次房室传导中断,阻滞的P波不触发心室跟踪,在心房逸搏间期结束后(预计心房起搏或被抑制的心房起搏)80ms处,发放心室备用脉冲,以保证心室起搏安全,若心房起搏脉冲发出后,恰逢自身QRS波,心房起搏脉冲与心室备用起搏脉冲夹有QRS波,形成三明治现象,两个脉冲间距80ms,以此可与VSP鉴别(图5)。
图5 双腔起搏器开启MVP功能时的三明治现象
起搏器开启MVP功能时,起搏器以AAI(R)模式工作,PR间期长达320~520ms,当丧失一次房室传导时,在预定的心房起搏脉冲后80ms发放心室备用脉冲(箭头所示),心房起搏脉冲与心室备用起搏脉冲夹有QRS波,为三明治现象。
四
房室导线反接
植入双腔心脏起搏器的患者,若脉冲发生器的房、室导线接口与心房、心室导线反接,可导致起搏器故障,心电图有若干表现(图6)。
1.DDD方式时的心电图表现
(1)程控的AV间期“房室”顺序起搏:房室导线反接时,心电图表现为两个脉冲信号夹有QRS波,呈现三明治现象,两个脉冲信号的间隔为设置的起搏AV间期。心房脉冲信号实际上刺激心室产生心室除极波,心室脉冲信号实际上刺激心房产生心房除极波,但体表心电图多数情况下心房波显示不清或与室房逆传的P—波不易区分,心房激动常因发生过早落于房室结不应期而下传受阻。
(2)短AV间期VSP:心室除极波落于心房通道的交叉感知窗内,引发VSP,心电图表现为两个脉冲信号间隔缩短为110ms左右(因厂家而异),第一个心房脉冲信号产生心室除极波,第二个为心室脉冲信号落于心室不应期而成为无效脉冲。
(3)起搏器介导的心动过速:房室导线反接时,心室起搏脉冲刺激心房产生心房除极波,心房波下传产生自身QRS波,自身QRS波被心房通道感知,经起搏器内设的AV间期触发心室起搏脉冲发放,心室起搏脉冲再次引起心房除极,如此反复,出现起搏器介导的窄QRS波群心动过速。
2.VAT方式时的心电图表现
自身QRS波后相隔设定的感知AV间期出现心室脉冲信号,实际刺激的部位却是心房,所产生的心房波因紧邻自身QRS波而显示不清且不能下传。
3.程控为AAI方式时的心电图表现
将起搏器程控为AAI方式时,心电图呈VVI工作方式表现。
4.程控为VVI方式时的心电图表现
将起搏器程控为VVI方式时,心电图呈AAI工作方式表现。
图6 房室导线反接所致的起搏器故障
患者,女,75岁。植入Biotronik AXIOS D双腔心脏起搏器,感知AV(SAV)间期、起搏AV(PAV)间期均设置为180ms。A图:DDD、VAT工作方式。心房脉冲实际刺激心室,但并未引起心室除极,形成假性融合波,第一心搏自身QRS波落于交叉感知窗,引起VSP。自身QRS波落于心室空白期,经PAV间期发放心室脉冲(实际刺激心房),但心房波因与ST-T重叠而未明确显示。自身QRS波落于感知窗时,被心房通道感知,经SAV间期发放心室起搏脉冲。B图:下限起搏频率程控至70次/分,房室起搏脉冲顺序发放,依次起搏室房,两脉冲信号间夹有QRS波,形成三明治现象。C图:起搏器程控为AAI模式后,心电图显示呈VVI模式,证实为房室导线反接。
作者:牟延光 陈清启 心脏起搏