ICDBasicsICDBasicConceptsICDs的發(fā)展史ICD系統(tǒng)組成ICD 電池,電容器控制電路電極連接端口導線（電極）經(jīng)靜脈或心外膜電極連接頭端IS-1和DF-1程控儀ICDs的基本功能關于室顫1842年，Erichsen第一次描述了室顫1850年Hoffa和Ludwig通過強的感應電流（strongfaradiccurrent）技術研究，提到“這些不規(guī)律的運動是因為心臟失去了相互關聯(lián)收縮不再統(tǒng)一”。1887年MacWilliam描述為“一種快速連續(xù)的不規(guī)則的蠕動收縮的狀態(tài)”1850第一次描繪出VF的圖形ICD進展CarlLudwig(1816-1895)1899第一次應用電流終止了VF但他們的發(fā)現(xiàn)被擱置30年ICD進展電擊除顫復律心臟電復律術產(chǎn)生于一個偶然事件交流除顫直流除顫CarlLugWig觀察到的動物狗室顫過程第一期：波動期，起源于1個早搏，隨后有3-6個協(xié)調(diào)性沖動，累及心室大部；第二期：痙攣不協(xié)調(diào)期。心臟似乎由進行性變小和相互無關的除極波控制，此時心臟仍能相對強直性但不協(xié)調(diào)的收縮；第三期：震顫不協(xié)調(diào)期?？沙掷m(xù)3分鐘，特點是心肌收縮面積減少；第四期：無張力顫動期。ECG仍能記錄到電活動，但已見不到心肌收縮由室早搏觸發(fā)的室顫一分鐘后發(fā)展為慢室顫，振幅降低，SCD即將發(fā)生關于室顫人心臟：室顫由約10個折返源驅(qū)動兔子：1～2個折返源驅(qū)動室顫發(fā)生綿羊：則有20個折返源豬和犬：室顫由大約50個折返源驅(qū)動發(fā)生機制；心室內(nèi)形成許多微小的折返環(huán)室顫的螺旋波假說可能機制空間移動ECG臨床表現(xiàn)穩(wěn)定螺旋波單形性時速相似周期的游走螺旋波尖端扭轉(zhuǎn)性室速混亂的游走螺旋波多形性室速螺旋波分離心室顫動室撲和室顫的定義

心室不規(guī)則的電活動，導致心室各部分

發(fā)生快速、微弱而無效的收縮，或快而不協(xié)調(diào)的顫動。心室撲動常為心室顫動的前驅(qū)，兩者均使心室喪失有效收縮，心臟無排血功能，是心臟驟停的一種最常見表現(xiàn)。需要緊急處置，最有效的方法就是電擊除顫復律。

室撲頻率：150-250bpm，間期較均勻，無等電位線室顫頻率：200-500bpm，間期不等室撲和室顫發(fā)生的機制心臟結(jié)構(gòu)異常：心肌梗死、心肌肥厚及心肌病變功能性病變：代謝性疾病，藥物及毒物，自主神經(jīng)活動障礙，電解質(zhì)紊亂心臟電活動異常：預激綜合證，LQT，BrugadaVFL/VF常見于冠心病心肌梗死、原發(fā)性心肌病、LQT、WPW、酸堿失衡、電解質(zhì)紊亂、藥物和毒物的毒性作用陳舊性心梗疤痕及折返室顫的防治藥物治療：用于防止室顫的發(fā)作第一類抗心律失常藥物：膜抑制劑第二類抗心律失常藥物：β腎上腺素受體阻滯劑第三類抗心律失常藥物：延長動作電位間期藥物第四類抗心律失常藥物：鈣通道阻滯劑除顫復律治療：用于發(fā)作時的治療-體外除顫器，ICD電擊除顫

以瞬間高壓強電流在短時間內(nèi)經(jīng)胸壁或直接作用于心臟，使所有心肌纖維同時除極，包括各類異位心律也同時除極，此后心臟內(nèi)起搏自律性最高的竇房結(jié)重新控制心搏，即心律轉(zhuǎn)為竇性。對于曾經(jīng)發(fā)生過室撲、室顫的幸存病人，以及可能發(fā)生室撲、室顫的病人，ICD與抗心律失常藥物聯(lián)合治療是目前預防心臟猝死的最佳方案電擊除顫

電除顫的幾個假說-心室肌完全除極假說。1940年Wiggers提出-電痳痹假說，使心肌在數(shù)秒鐘內(nèi)失活，1968年Duedel觀察到-臨界質(zhì)量假說，大于75%重量的心室肌電除極即可終止室顫。1970年Zipes提出。易損期上限假說。不應期延長假說。同步復極假說。虛擬極化電極假說除顫能量與成功率ICDs的發(fā)展史TreatingDiseasewithElectricityTorpedoFish350BCElectropathicDevices19thCenturyPresidentJamesGarfieldAssassinatedin1881LeadbatterynohelpforleadpoisoningEarlyEKGMachinesExternalPacemaker(late1950s)ICDHISTORY

Battery-PoweredPacemakerReproducedelectriccurrentterminationofVFDoneattherequestofBelltelephonetoaddresselectrocutionoflineworkers(occurringattherateof1000/yr)WilliamKouwenhoven(1886-1975)ICDEvolution

1930s–50s1957closedchestdefibrillatorfromHopkins.FirstemergencyhumandefibrillationICDEvolution:1956Dr.PaulZoll(1911-1999)Zoll,NEJM1956FirsthumantransthoracicdefibrillationICDHISTORY

ExternalDefibrillator-Early1960sMedtronicandZollEarlyDaysofExternalDefibrillationInventoroftheICDMichelMirowski,M.D.1924-1990植入式除顫器第一次獲得專利該系統(tǒng)使用心臟導管和SQ片狀電極經(jīng)過右室壓力傳感器識別FirstWorkingModelElectronics由通用電子原件制作成的除顫器EarlyAICDwithpressuresensorintegratedwithpacingleadECGchannel

RVpressureChannelFirstClinicalModelIntecAIDBShort-livedShockonly250gNonprogrammableRequiredthoracotomyabdominalimplantMarketRelease

CPIVentakModel1500SeriesAICDSystemVentakCardioverterDefibrillatorTheoriginalpatientanddoctors1947第一次人類心臟裸露除顫成功需要開胸手術直視除顫ICD進展ICD進展1947第一次心臟直視除顫

1956第一次人類體外除顫1969第一次進行狗模型的體內(nèi)除顫測試1970第一次植入式除顫器誕生(895g)1975第一次給狗埋置植入式除顫器(250g)1980第一次人類植入式除顫JohnsHopkins1985ICD正式上市銷售(350units)ICD進展ICD技術進展ICD進展過去…需要外科大手術不能程控只有高能量除顫適應證只能是2次SCD幸存者1?year壽命<1,000植入量/年ICD進展…現(xiàn)在經(jīng)靜脈,單一切口局麻,鎮(zhèn)靜治療選項可程控單,雙腔、三腔壽命長達9年>300,000植入量/年1991不開胸電極系統(tǒng)1995胸部埋置式ICDsystems1997ICD&DDD1998ICD&DR1999ICD&AtrialDefibrillation2001ICD&CRTICD進展ICD進展NumberofWorldwideICDImplantsPerYear

(Ref:CorporateMarketShareDatabase)ICD治療和應用:1980至今ICD進展ICDSystem

++=TheICDSystemMedtronicproductsshown怎樣工作TheICDSystem*AnimationTheICDSystem怎樣工作心房和心室緩慢心律失常感知緩慢心律失常起搏心室VT/VF監(jiān)測抗心動過速起搏電復律電除顫放電電路A>BAX>B向量HVAICD的構(gòu)成ImplantableCardioverterDefibrillator(ICD)PacemakersOldtoNewDefibrillatorsOldtoNewOldtechnologyNewtechnologyQuadFilteredFeedThru(s)ShieldSubassemblyFlexinterconnectwithintegratedaircoreantenna/patientalertAssemblyReadyCapacitorStackDoubleSidedPWBassembly(Hybrid)DesiccantAssemblyreadyBatteryFTflexMarquisModuleDesign

ccc電池–提供低能量高壓放電–按需釋放電容器–儲存高壓以備使用變壓器–增壓ICD產(chǎn)生高電壓產(chǎn)生高電壓Voltage

Multiplier

and

TransformerHigh

Voltage

CapacitorHighEnergy

Shocks

(Upto800Volts)BatteryPacingVoltagesForPacingForDefibrillation3.2VoltsICD

CapacitorChargeandDischargefunction.電容器的放電（電容器與導線相連）使充電后的電容器電荷中和失去電荷的過程。電場能→其他形式能

放電電流：正→負.電容器的充電（電容器與電源相連）使兩板帶上等量異種電荷的過程。電源能量→電場能充電電流：負→正CylindricalCapacitorsvsFlatElectrolyticCapacitorsBatteryConstruction–HighRate7Li+Ag2OV4O11=Li7Ag2V4O11Li/SilverVanadiamoxidecellvoltageresponse電池耗竭ICD3.2V2.6V充電時間從心律失常識別到釋放治療的時間心律失常識別時啟動時間與型號及電池電量有關ICD自VF識別成立到電擊除顫ICD充電時間和儲存能量的關系電池電壓下降充電時間延長兩者均可提示ElectiveReplacement(ERI)電池與充電時間的關系電池與充電時間的關系典型的ICD電池的電壓與充電時間的關系電池與充電時間的關系優(yōu)化的ICD電池電壓與充電時間的關系電池與充電時間的關系MarquisDR/VR-BatteryDischargeCurve充電時間的重要性10秒鐘VF充電時間越長,心律失常持續(xù)的時間越長1020304050607080901000123456789Time(minutes)每分鐘減少成功機會7-10%SCA成功復蘇與時間的關系%

Success*Non-linear

ICD的自動化功能SenseDetectTherapyPaceICD感知原理圖帶通濾波器FrequencySpectrumICD感知原理圖帶通濾波器心電信號頻譜分布圖感知Truevs.IntegratedBipolarRangeof‘eyeball’isdeterminedbypolarityTrueBipolarSensingTip-to-ringSmallersurfaceareaMore“l(fā)ocalized”sensingIntegratedBipolarSensingTip-to-coilLargersurfaceareaBroadersensingarea雙極方法測到的心腔內(nèi)電圖

室波基本呈單向正波形態(tài)單極方法測到的心腔內(nèi)電圖

室波基本呈雙向波形態(tài)心腔內(nèi)電信號EGM近場感知心電圖形對比SINUSRHYTHMVTEGM信號源=Tip-to-Ring與Tip-to-Coil相近

心腔內(nèi)電信號EGMEGM遠場感知設置CantoHVX*CantoHVBCantoVringVtiptoHVBCantoHVX*HVBtoHVX*CantoHVBCantoVringCantoAringVtiptoHVBAtiptoVringHVBtoHVX**HVXselectionrequiresSVCCoil遠場感知HVXHVBCan心腔內(nèi)電信號EGM遠場感知心電圖形對比EGM信號源=圖形相差大SINUSRHYTHMVT感知心腔內(nèi)心電信號EGMAsignalfrominsidetheheartvs.surfaceICD感知到的心電信號無導線心電圖體表心電圖(LeadII)VtiptoVringCantoSVCICD感知原理圖感知靈敏度AllowssensingoffineVFwavesPreventssensingofT-waves,cross-chamberevents,andpacingartifacts

自動調(diào)整感知靈敏度自動調(diào)整*inMedtronicdevices自動調(diào)整感知靈敏度（時間常數(shù)200ms)自動調(diào)整感知靈敏度（時間常數(shù)450ms)感知靈敏度自動調(diào)整功能DecayConstant*inMedtronicdevices心律失常檢測功能確認心律失常兩個最重要的參數(shù):頻率持續(xù)時間確認心律失常的其它參數(shù)心電信號波形：寬度，特征值Wavelet,EGMwidth發(fā)作方式：加速性（突發(fā)，漸增）Onset,Stability房室心電信號的相關性PRlogic檢測功能檢測分區(qū)的確定檢測功能檢測分區(qū)Canyouidentifythedetectzones?Nametherate&durationforeach檢測功能檢測分區(qū)*Medtronicprogrammingscreenshown檢測功能UsedfordetectionofVT連續(xù)計數(shù)器DetectionNon-Sustained:Durationnotmet/NoDetectionSustained:Durationmet/DetectionOccurs持續(xù)性檢測,用于VT的識別DetectionNID=12/16概率計數(shù)器，用于VF的識別ICDTherapiesICDTherapyLowPower(PacingTherapies)HighPower(ShockTherapies)ICDTherapiesTachyarrhythmiaTherapyCardioversion(CV)Anti-TachycardiaPacing(ATP)DefibrillationShockLowPowerBradyarrhythmiaTherapyPacingModesLowPowerHighPowerHighPowerICDTherapiesNottoscaleATPCardioversion/DefibrillationEnergyComparisonICDTherapyVTFVTVFBenefitsofTieredTherapyAnti-TachycardiaPacingTypes:BurstAseriesofpacingpulsesdeliveredatequalintervalsIntervaldecrementpersequenceRampAseriesofpacingpulsesdeliveredateverdecreasingintervalsAddsapulsepersequenceBurst+andRamp+LikeBurstandRampwithadditionalprogrammabilitybetweenpulsesAnti-TachycardiaPacingBurstandRampComparisonProgrammedValues:

NumberofS1Pulses=4 NumberofSequences=4 R-S1%=91% Decrement*=10ms*DecrementbetweensequencesProgrammedValues:

NumberofS1Pulses=4 NumberofSequences=4 R-S1%=91% Decrement*=10ms*Decrementbetweenpulses*AddsapulsepersequenceATPTherapytoVTCardioversionDeliversshockonanR-waveAbortsifsynchronizationcannotbeobtainedduetoarrhythmiaterminationATPfailed,thenCVdeliveredDefibrillationAhigh-energycommittedshockDeliverson2ndnon-refractoryR-waveorattime-outTypicallyusedforthetreatmentofVF檢測VF成立直接電擊除顫雙向除顫電擊波V2fPW1PW2V1iViVfV1fV2iV1f=V2iPW1=PW2Tilt=50%不