埋藏式心脏复律除颤器的识别功能
作者：郭继鸿
单位：北京医科大学人民医院心内科(北京 100034)
关键词：
中国心脏起搏与心电生理杂志990118 埋藏式心脏复律除颤器(ICD)准确有效地终止恶性室性心律失常的基础是其良好的心动过速的识别功能。临床医生理解和熟悉ICD的识别程序和功能，既能更深地了解ICD的工作原理，也能提高ICD植入后的程控和随访水平。
1 ICD对R波(QRS波)的感知
ICD的感知功能是指快速性室性心律失常发生时，能够迅速准确地分辨和计数，达到设定的室性心动过速(VT)或心室颤动(VF)频率阈值标准时，则分别给予相应及时的治疗。ICD的感知功能包括R波的感知和计数及与其他心动过速的鉴别。
, http://www.100md.com 1.1 R波感知敏感度 常设为0.2～0.3 mV，这可使杂乱无章、振幅较低的VF波能够被感知。一般不用>0.6 mV的感知度，因为>0.6 mV的感知度只用于ICD的功能检测以及植入术中的测试过程等少数情况。为了防止感知阈值过低引起T波超感知，多数ICD设有感知阈值自动调整功能，即当感知的R波幅度超过感知敏感度设定值时，ICD可根据R波的幅度，自动调整信号输入线路的感知敏感度。不同ICD自动调整感知度方式不同。
1.1.1 指数衰减法 当感知的R波幅度较高时，此后的R波感知度自动调整升高到R波幅度的75%，或原来R波敏感度值的10倍，两者中择其较低的值为感知度上限，原感知度下限值不变。R波感知后450 ms的间期内，感知度从感知上限值以指数衰减的方式向感知下限过度，凡在此曲线内的信号不被感知(如T波)，而高于此动态曲线值的信号可被感知，见图1。起搏信号、ICD治疗发放的脉冲不影响R波感知水平的自动调节。
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图1 指数衰减法R波感知敏感度的自动调整示意图
1.1.2 自动调整上、下限阈值法 当较高R波感知后，ICD下一个心动周期的感知敏感度自动调整并出现上限阈值(感知R波的50%)和下限阈值(感知R波的25%)。上限阈值持续300 ms，可防止R波后T波被感知，300 ms后感知敏感度自动下降到下限阈值，直到下一个R波被感知。此后的R波一直没有超过上限阈值时，感知敏感度一直处于较低阈值水平(下限)，同时不触发T波识别期，见图2。感知阈值的自动调整是心动周期逐次性的，这可使ICD感知结果更为可靠。
图2 上、下限阈值法R波感知敏感度自动调整示意图
1.2 自动增益控制 是ICD检测识别QRS波的一种新方法，是将感知敏感度的自动调整与输入信号QRS波幅度自动增益相结合的技术。自动调整感知敏感度是将0.2～10.0 mV之间划为7个不同档次，0.2 mV为感知的基础值，0.2 mV以上为可自动调整的感知度。应用一个已设定档次的感知敏感度检测输入的QRS波信号，可能出现三种结果：①适当感知(75%～100%)，②感知不足(<75%)，③饱和感知(>100%)。当连续出现3个QRS波幅度较低，未能达到原档次的感知敏感度的75%时，提示该档次感知度太高，需降低档次下调感知敏感度(实际提高了ICD的感知敏感度)；如果连续出现4个QRS波幅度太高，超过原档次感知敏感度幅度的100%，提示原档次的感知敏感度档次过低，需上调一个档次的感知敏感度(实际降低了ICD感知敏感度)。一旦感知敏感度的档次改变后，ICD信号输入后的增益倍数将自动调整，将未被适当感知的QRS波的幅度增益到新档次感知度的75%～100%，保证这些QRS波被适当感知。
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1.3 QRS波宽度直接测定标准 先测定病人正常窦性心律时的QRS波宽度，并设定标准值。设定后，ICD感知系统则测定随时输入的QRS波信号的宽度并与设定值比较，测定值大于设定值时则判别为宽QRS波；相反则判别为窄QRS波。R波宽度直接测定需要设定两个值。①斜率阈值：是指被感知的QRS波幅度的变化率，单位是mV/s。斜率阈值的设定是为了测定QRS波的宽度。QRS波的起始点是指被感知和测定的QRS波幅度变化增加时，首次达到斜率阈值的点为QRS波起始点；QRS波的终点是指被感知和测定的QRS波的幅度变化率下降过程中超过斜率阈值的最后一个点为QRS波终点，见图3。②QRS波宽度阈值：应用斜率阈值，可以确定QRS波的起点和终点，起点与终点间的距离则为QRS波的宽度(ms)。宽度阈值是人工设定宽QRS波的最低值。一般情况下设定为85～90 ms。QRS波测定值大于此值为宽，低于此值为窄。从图3可以看出，斜率阈值设定十分重要，设定值较高时，检出的QRS波趋向窄，设定值较低时，检出的QRS趋向宽，一般斜率阈值设为30 mV/s左右，值设定太高时可引进VT的漏诊，见图4。图4中斜率阈值设定为90 mV/s，QRS波宽度阈值设定为88 ms，结果一系列VT波都被检测为窄QRS波而VT漏诊。同样，斜率阈值设定后，宽度阈值也影响ICD对VT的识别，设定值较大时可以增加VT检出的特异性，同时降低检出的敏感性；设定时先测定病人窦性心律时的QRS波宽度，宽度阈值一般比窦性心律时最宽QRS波值宽出4 ms以上。应用QRS波宽度标准进行基本心律的识别，QRS波宽度识别窗口为8个连续的QRS波，其中6个QRS波为宽QRS波时则满足VT的识别标准，为ICD识别VT提供一个条件或标准，如果8个QRS波有3个为窄QRS波，则QRS波宽度标准的计数器降为零，从零开始再计数。
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图3 QRS波宽度测定示意图 根据不同的斜率阈值测定的QRS波起始点不同，测定的同一个QRS波宽度值不同
图4 斜率阈值的设定对心律识别的影响
当斜率阈值设定为90 mV/s时，连续几次较宽的VT的QRS波宽度测定为84 ms，窄于QRS波宽度阈值(88 ms)，VT未能及时识别
应用QRS波宽度标准应当注意：①只适用VT的最初识别，而不适于VT的再识别以及VF的识别等诊断过程；②只适用于某些有室上性心动过速，频率又太快，能较好耐受的VT的病人，不适用频率较快，有血液动力学明显变化的VT识别；③此标准有一定局限性，因为QRS波宽度可受抗心律失常药物的影响、合并束支阻滞的室上性心动过速的QRS波增宽、起源于分支的VT QRS波可能略窄，这些情况应用QRS波宽度标准不能区分。
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1.4 空白区 为提高ICD识别的特异性，抑制干扰电位的影响，ICD感知功能中也设定空白区。与起搏器空白区概念相同，ICD空白区中，任何心电信号或其他信号都不被ICD感知。①感知自主QRS波后，感知空白区固定为120 ms左右。②为防止ICD输出信号、起搏后极化电位、T波等被误感知或一次信号多次被感知的情况发生，起搏脉冲后空白区的设定值比感知自主心电信号后的空白区长。感知起搏信号后空白区为300～400 ms；原空白区值自动延长200 ms，最大值不超过640 ms；VT转复后，或VF除颤充电期中空白区为300 ms。
1.5 感知后不应期 为减少干扰电位等因素的影响，某些ICD设置感知后不应期。ICD感知后不应期与起搏器感知后不应期概念相同。感知自主心律QRS波后，不应期略短(135 ms)，电容器充电放电或ICD电除颤发放被感知后，其不应期略长(250 ms)。在抗心动过缓或抗心动过速起搏(ATP)治疗时电脉冲信号被感知后，感知不应期的程控范围250～400 ms。
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1.6 其他 为提高ICD对R波感知敏感性和特异性，有些ICD还设立了一些其他感知R波的方式，例如：“X out of Y criterion”方法，是为缩短VF发生时的感知识别时间，及时给予除颤治疗。
2 VT或VF的ICD识别
2.1 频率阈值 一般性VT、引起血液动力学显著改变的快速VT、VF的心室率各不相同，根据每位患者的室性心律失常的具体情况，医生需要制定不同的识别频率阈值并输入ICD。频率阈值是达到该种心律失常诊断的低限心率标准。为设定适当的频率阈值有时需给患者做电生理检查，反复诱发室性心律失常，观察血液动力学的变化、病人伴发的症状等，最后确定三种室性心律失常的频率阈值。如果病人已有多次心电图和临床资料，也可直接制定。
2.2 ICD识别VT或VF的程序 ICD通过本身敏感而特异的R波感知系统感知R波，并可以测定出每一心动周期的间期，计算出心率，同时与各种心律频率阈值比较作出VT、快速VT或VF的识别，并触发相应的ICD治疗。为阐述方便，本文将频率阈值设定为：第一区：VT区，心率150 bpm(RR间期400 ms)。第二区：快速VT区，心率200 bpm(RR间期300 ms)。第三区：VF区，心率250 bpm(RR间期240 ms)。ICD识别上述三种心律失常的步骤分成三步。
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2.2.1 心动过速识别窗口开放 识别窗口由连续的、最后10个心动周期组成，ICD的感知线路每测定一个心动周期值，均将该值和设定的频率阈值比较并将结果输入三个心律区的计数器。当连续输入的心电信号RR间期中，10个心动周期中有8个周期达到频率阈值的间期时，识别窗口打开，说明心动过速已经发生。识别窗口打开后，ICD诊断程序进入持续间期。持续间期中，由10个心动周期组成的识别窗口中，满足频率阈值间期的心动周期数≥6时，窗口继续开放，当<6时识别窗口关闭。应当指出，每个心动间期的测定结果将同时输入三个区的计数器计数，三个计数器并列工作，互不影响，见图5。图5显示了同时向两个区的计数器输入结果的情况，当心动间期值为370 ms时，其达到了VT区的频率阈值的标准，结果只在该区计数器计数，当心动间期值为250 ms时，其同时达到了VT区和快速VT区标准，结果在两个区的计数器均计数。
图5 不同VT区计数、识别及触发示意图 当快速VT区率先在A点触发ICD充电后，VT区仍然继续计数。快速VT区充电及治疗不能完成而“流产”时，同时继续计数的VT区可以及时在B点开始触发充电及治疗。但A点充电完全并触发治疗后，B点的充电不能被触发
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2.2.2 心动过速持续间期 ICD治疗持续的、有明显血液动力学改变的VT或VF，心动过速持续间期是识别心动过速能否持续的指标。持续间期可在1～60 s内程控，各个区的持续间期可设定不同值，原则上低频率区设置的时间长于高频率区的设置值。例如：VT区为30 s，快速VT区为15 s，VF区为5 s。当识别窗口打开后，持续间期的计数器马上开始计数。三个频率区的计数中，低频率区计数器先达到持续间期标准时，可触发治疗程序，这时高频率区计数器仍然继续计数而有效。高频率区先达到标准时，低频率计数器也将继续计数(图5)。心动过速持续间期中，未能满足识别窗口开放条件时，识别窗口关闭，此时持续间期计时器也回零，识别过程重新开始。
2.2.3 “单票判别” 诊断窗口开放后，持续间期也达到设定值时，仍不能马上触发ICD治疗程序，还要检测持续间期内最后一个心动周期的间期，如果最后一个间期仍满足频率阈值的间期值时，则立即触发ATP治疗或充电准备除颤；相反，最后一个间期长于设定的阈值时，则不能触发治疗或充电，相当于“单票否定”。此后的间期继续不能满足标准时可使识别窗口关闭。
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2.3 再确认 上述1～3步识别程序完成后，或触发ATP治疗、或触发电容器充电准备除颤，为了防止充电过程中病人心动过速自行终止误放电，所以充电期中需要再确认。ICD再确认程序为：①充电期中，如果有4个连续未能达到频率阈值间期的心动周期，ICD则停止充电开始再识别。这被认为是治疗转向后再确认。②充电过程完成后，感知系统再测定充电后的三个心动周期的间期，并与最低频率阈值比较，2个达到阈值间期时，ICD立即发放除颤脉冲。如果其中2个未能达到阈值间期时，除颤脉冲不发放，则“治疗转向后再确认”。此时能量仍储存在电容器之中，如果再识别成立，ICD可以及时发放电除颤脉冲。
3 猝发性和频率稳定性
ICD检测和识别VT和VF的过程中，需要与窦性心动过速、心房颤动(简称房颤)等常见的心动过速进行鉴别。为提高ICD的鉴别能力，提高ICD治疗的特异性，多数ICD设置心动过速的猝发性和稳定性两个标准。
, http://www.100md.com 3.1 心动过速猝发性标准 指心率达到心动过速频率阈值时频率增加的最低值，其心动周期的差值50～250 ms，或心动周期缩短率为9%～50%。其测定分两步进行：①测定达到心动过速频率阈值时的第一个心动周期长度，以及在此之前的一个心动周期长度，计算前者与后者之间心动周期的缩短值相当于后者间期的百分率。例如：猝发性设定值为150 ms及20%，VT的频率阈值为150 bpm。第一个达到心动过速标准的间期为380 ms，而此前的心动周期长度为600 ms。二个心动周期的差值为220 ms，缩短值相当于600 ms间期的36.7%，经计算达到了心动过速猝发性条件。②再进行此后几个心动周期值与发作前间期值的比较，证实是否仍然满足猝发性条件，这可将早搏引起的单次周期达到心动过速周期长度的情况排除在外。猝发性标准对ICD的诊断功能有重要意义：①当测定值等于或大于猝发性设定值时，则心动过速达到猝发性条件；否则，说明心率是逐渐加快的。②应用猝发性标准可以排除心率逐渐增快而达到心动过速频率阈值的窦性心动过速。
3.2 频率稳定性 是指心动过速达到频率阈值后，心动周期的间期长度是否稳定，其设定值范围6～120 ms(常设定为30～40 ms)。识别和测定频率稳定性时，测定心动过速达到频率阈值后的一定时间内或一定数量心动周期的平均差值，并与频率稳定性设定值相比，当平均差值≥设定值时，则确定心动过速为不稳定，否则为稳定性心动过速。与猝发性标准相似，频率稳定性对心动过速的识别有重要意义：①房颤时，心室率可以增快到VT的频率阈值标准，但是房颤时RR间期差值较大，不会满足频率稳定性标准，因而容易被排除。②多形性VT比单形性VT对血液动力学影响大，频率稳定性差，应用本标准容易将两者鉴别，并及时给予不同治疗。频率稳定性对ICD的触发治疗有双向影响：心动过速和频率呈不稳定性时，可能是房颤而不是VT，ICD不应给予治疗；心动过速频率不稳定时，可能是多形性VT而不是单形性VT，ICD不能再继续VT的ATP治疗，而要迅速改变为低或高能量除颤治疗。因此，频率稳定性指标不能满足时，对ICD的治疗可以表现抑制作用(房颤)，也可以表现为加速作用(多形性VT)。一般情况下，抑制作用仅设在VT区(第一区)中，因为房颤的快速室率一般只能达到VT区频率阈值标准，而加速作用只设在快速VT区(第二区)中，因为多形性VT的频率常较快。
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近几年某些ICD采用了新的心动过速稳定性判别比较方法，该方法将稳定性检测窗口规定为8～20个心动周期范围，例如设定为12，在连续描记的12个心动周期中，去掉一个最长和最短周期值后，在余下的10个间期值中，进行最长和最短间期值的比较。心动过速稳定性值范围为30～200 ms，常设定为50 ms。当两者的差值大于稳定性设定值时，则判别心动过速呈不稳定性，常为房颤等心律失常。当两者差值小于稳定性设定值时，则判别心动过速呈稳定性。
3.3 QRS波形态记分法 这是ICD中采用的识别室上性心动过速或VT的一种新方法。植入ICD病人可以发生达到心动过速频率阈值的非室性心律失常，例如房颤或窦性心动过速发生时可能被误判为VT而引起不适当的治疗。进行QRS波形态记分法识别时，先选定患者容易发生的心动过速的QRS波为标准QRS波，应用双极右室感知电极检测感知QRS波，对3 s内采样记录的QRS波进行相应处理，得到标准(100%)的QRS波，并确定该种心律失常标准QRS波波峰的数目、顺序、极向、幅度及面积。应用标准QRS波的上述五个评定记分的标准，可以对随时输入的QRS波进行五个方面的QRS波的比较和记分，得到与标准QRS波是否相似的判定。与标准QRS波相似的百分率可在30%～95%范围内设定，5%为一个程控级。例如设定65%时，即当检测的QRS波相似率>65%时则为室上性QRS波，≤65%时则为室性QRS波。QRS波形态记分法的检出窗口可在6～20个心动周期中设定，例如设定为14。检出窗口心动周期数目设定后，还需设定符合室上性形态的QRS波所占比例值，该值范围30%～100%，假定设定为70%。即在14个连续达到心动过速心律的心动周期中，有70%以上的QRS波相似性记分达到65%以上时，则心动过速判别为室上性，ICD不予治疗，当小于70%的QRS波相似率记分达到65%时，则判别为VT(图6)。
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图6 QRS波形态记分法示意图 因某患者有快速房颤病史，房颤和VT混淆，因此采集了3 s的房颤心律时的QRS波作为标准QRS波(A条)，B条为窦性心律时的QRS波，应用形态记分的5个标准评定后，分别为72%～88%的相似率，提示为室上性心律。C条为VT发作时QRS波的记分，均<30%。说明QRS波相似率低，为VT
4 ICD对VT或VF的再识别
ICD进行各种治疗后或因故治疗转向后，病人的心律失常是否需要给予进一步治疗，需要继续做出判断及决定，这个判断过程称为ICD的再识别。
4.1 再识别程序 ①首先要满足并打开心动过速再识别窗口，打开或关闭再识别窗口的条件与前述识别窗口的条件相同。②再识别程序中，也设有心动过速持续时间的标准，与前述识别程序不同的是VT区(第一区)和快速VT区(第二区)的持续时间可在1～15 s内程控，多数情况下持续时间≤5 s，而第一区(VT区)的持续时间比第二区长。VF区(第三区)的持续时间固定为1 s，不能程控。应当指出：ICD释放除颤治疗后再识别程序中，心动过速持续间期设定值有时需要较长(1～60 s)，主要适用于除颤脉冲发放时诱发了频率较快的心律失常，但又不能持续的情况。例如，诱发了加速性特发性VT或VF，这些心率可能很快下降，持续间期设定较长时可以避免ICD不必要的治疗。
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4.2 ICD除颤后再识别过程中心率稳定性标准的应用 ICD除颤后可能诱发部分患者发生房性快速性心律失常，因此，心率稳定性标准也用于ICD的再识别过程，其判别方法及意义与前述识别程序完全一样，只是设定值不同，而且也只用于第一区(VT区)的再识别过程。当ICD发放除颤治疗后，再识别窗口开放，持续时间满足、心率稳定性标准满足后马上触发另一次除颤治疗，当心率稳定性标准未能达到时，再次除颤治疗不再发放。应当指出，有些ICD识别VT或VF的方法与上述过程截然不同，其识别程序包括：①建立VT、快速VT及VF三个仓库(Bin)，简称为仓。进仓的间期标准是心动周期值的一个范围，比如进入VT仓标准为心动周期在300～400 ms之间，进入快速VT仓标准为240～300 ms之间，进入VF仓的标准为心动周期值<240 ms。②根据检测的心动过速发作后的周期值的结果分别进入相应仓，一个心动周期的间期仅进入相应的仓累积计数，此周期同时在其他仓则为空位。此外，各仓还需设定仓满的数值，当入仓的心动周期的数量达到该数值时，则视为仓满，而触发治疗。因此，在这种ICD识别程序的设定中不需设定识别窗口、持续时间等值，而需设定“仓满数值”。被检测的心动过速周期是否能够入仓，进入某仓，除考虑被检测的心动周期值(检测值)外，还要结合平均值。所谓平均值是指包括被检测的心动周期在内的前4个心动周期值的平均值。当检测值及平均值都符合入某仓标准时，则可以入某仓；当检测值和平均值中有一个不符合入某仓标准时，则不能入仓。连续出现3个不能入仓的心动周期时(即仓中连续出现3个空位)，则出现清仓现象，清仓后该仓“库存”又变为零(图7)。
图7 心动过速各间期入仓示意图 仓满标准定为12，图中F代表该周期数值符合入仓标准，S代表该周期数值长于入仓标准，当测定值及平均值均为F时才入仓计数，仓内存量达到12满仓后，识别程序完成而触发治疗
结束语 本文参阅了临床应用的几种ICD的技术手册，综述了ICD识别室性心律失常及触发治疗的总体过程，这与ICD十分复杂的识别程序相比，本文涉及到的内容远远不足。另外，ICD识别心动过速的方法尽管雷同，但不同国家和公司制造的ICD都分别有自己的程序设计特点以及独到之处。为充分理解和应用这些ICD，临床医师还需研究其应用手册或使用说明书。
(1998-10-14收稿), 百拇医药
单位：北京医科大学人民医院心内科(北京 100034)
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中国心脏起搏与心电生理杂志990118 埋藏式心脏复律除颤器(ICD)准确有效地终止恶性室性心律失常的基础是其良好的心动过速的识别功能。临床医生理解和熟悉ICD的识别程序和功能，既能更深地了解ICD的工作原理，也能提高ICD植入后的程控和随访水平。
1 ICD对R波(QRS波)的感知
ICD的感知功能是指快速性室性心律失常发生时，能够迅速准确地分辨和计数，达到设定的室性心动过速(VT)或心室颤动(VF)频率阈值标准时，则分别给予相应及时的治疗。ICD的感知功能包括R波的感知和计数及与其他心动过速的鉴别。
, http://www.100md.com 1.1 R波感知敏感度 常设为0.2～0.3 mV，这可使杂乱无章、振幅较低的VF波能够被感知。一般不用>0.6 mV的感知度，因为>0.6 mV的感知度只用于ICD的功能检测以及植入术中的测试过程等少数情况。为了防止感知阈值过低引起T波超感知，多数ICD设有感知阈值自动调整功能，即当感知的R波幅度超过感知敏感度设定值时，ICD可根据R波的幅度，自动调整信号输入线路的感知敏感度。不同ICD自动调整感知度方式不同。
1.1.1 指数衰减法 当感知的R波幅度较高时，此后的R波感知度自动调整升高到R波幅度的75%，或原来R波敏感度值的10倍，两者中择其较低的值为感知度上限，原感知度下限值不变。R波感知后450 ms的间期内，感知度从感知上限值以指数衰减的方式向感知下限过度，凡在此曲线内的信号不被感知(如T波)，而高于此动态曲线值的信号可被感知，见图1。起搏信号、ICD治疗发放的脉冲不影响R波感知水平的自动调节。
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图1 指数衰减法R波感知敏感度的自动调整示意图
1.1.2 自动调整上、下限阈值法 当较高R波感知后，ICD下一个心动周期的感知敏感度自动调整并出现上限阈值(感知R波的50%)和下限阈值(感知R波的25%)。上限阈值持续300 ms，可防止R波后T波被感知，300 ms后感知敏感度自动下降到下限阈值，直到下一个R波被感知。此后的R波一直没有超过上限阈值时，感知敏感度一直处于较低阈值水平(下限)，同时不触发T波识别期，见图2。感知阈值的自动调整是心动周期逐次性的，这可使ICD感知结果更为可靠。
图2 上、下限阈值法R波感知敏感度自动调整示意图
1.2 自动增益控制 是ICD检测识别QRS波的一种新方法，是将感知敏感度的自动调整与输入信号QRS波幅度自动增益相结合的技术。自动调整感知敏感度是将0.2～10.0 mV之间划为7个不同档次，0.2 mV为感知的基础值，0.2 mV以上为可自动调整的感知度。应用一个已设定档次的感知敏感度检测输入的QRS波信号，可能出现三种结果：①适当感知(75%～100%)，②感知不足(<75%)，③饱和感知(>100%)。当连续出现3个QRS波幅度较低，未能达到原档次的感知敏感度的75%时，提示该档次感知度太高，需降低档次下调感知敏感度(实际提高了ICD的感知敏感度)；如果连续出现4个QRS波幅度太高，超过原档次感知敏感度幅度的100%，提示原档次的感知敏感度档次过低，需上调一个档次的感知敏感度(实际降低了ICD感知敏感度)。一旦感知敏感度的档次改变后，ICD信号输入后的增益倍数将自动调整，将未被适当感知的QRS波的幅度增益到新档次感知度的75%～100%，保证这些QRS波被适当感知。
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1.3 QRS波宽度直接测定标准 先测定病人正常窦性心律时的QRS波宽度，并设定标准值。设定后，ICD感知系统则测定随时输入的QRS波信号的宽度并与设定值比较，测定值大于设定值时则判别为宽QRS波；相反则判别为窄QRS波。R波宽度直接测定需要设定两个值。①斜率阈值：是指被感知的QRS波幅度的变化率，单位是mV/s。斜率阈值的设定是为了测定QRS波的宽度。QRS波的起始点是指被感知和测定的QRS波幅度变化增加时，首次达到斜率阈值的点为QRS波起始点；QRS波的终点是指被感知和测定的QRS波的幅度变化率下降过程中超过斜率阈值的最后一个点为QRS波终点，见图3。②QRS波宽度阈值：应用斜率阈值，可以确定QRS波的起点和终点，起点与终点间的距离则为QRS波的宽度(ms)。宽度阈值是人工设定宽QRS波的最低值。一般情况下设定为85～90 ms。QRS波测定值大于此值为宽，低于此值为窄。从图3可以看出，斜率阈值设定十分重要，设定值较高时，检出的QRS波趋向窄，设定值较低时，检出的QRS趋向宽，一般斜率阈值设为30 mV/s左右，值设定太高时可引进VT的漏诊，见图4。图4中斜率阈值设定为90 mV/s，QRS波宽度阈值设定为88 ms，结果一系列VT波都被检测为窄QRS波而VT漏诊。同样，斜率阈值设定后，宽度阈值也影响ICD对VT的识别，设定值较大时可以增加VT检出的特异性，同时降低检出的敏感性；设定时先测定病人窦性心律时的QRS波宽度，宽度阈值一般比窦性心律时最宽QRS波值宽出4 ms以上。应用QRS波宽度标准进行基本心律的识别，QRS波宽度识别窗口为8个连续的QRS波，其中6个QRS波为宽QRS波时则满足VT的识别标准，为ICD识别VT提供一个条件或标准，如果8个QRS波有3个为窄QRS波，则QRS波宽度标准的计数器降为零，从零开始再计数。
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图3 QRS波宽度测定示意图 根据不同的斜率阈值测定的QRS波起始点不同，测定的同一个QRS波宽度值不同
图4 斜率阈值的设定对心律识别的影响
当斜率阈值设定为90 mV/s时，连续几次较宽的VT的QRS波宽度测定为84 ms，窄于QRS波宽度阈值(88 ms)，VT未能及时识别
应用QRS波宽度标准应当注意：①只适用VT的最初识别，而不适于VT的再识别以及VF的识别等诊断过程；②只适用于某些有室上性心动过速，频率又太快，能较好耐受的VT的病人，不适用频率较快，有血液动力学明显变化的VT识别；③此标准有一定局限性，因为QRS波宽度可受抗心律失常药物的影响、合并束支阻滞的室上性心动过速的QRS波增宽、起源于分支的VT QRS波可能略窄，这些情况应用QRS波宽度标准不能区分。
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1.4 空白区 为提高ICD识别的特异性，抑制干扰电位的影响，ICD感知功能中也设定空白区。与起搏器空白区概念相同，ICD空白区中，任何心电信号或其他信号都不被ICD感知。①感知自主QRS波后，感知空白区固定为120 ms左右。②为防止ICD输出信号、起搏后极化电位、T波等被误感知或一次信号多次被感知的情况发生，起搏脉冲后空白区的设定值比感知自主心电信号后的空白区长。感知起搏信号后空白区为300～400 ms；原空白区值自动延长200 ms，最大值不超过640 ms；VT转复后，或VF除颤充电期中空白区为300 ms。
1.5 感知后不应期 为减少干扰电位等因素的影响，某些ICD设置感知后不应期。ICD感知后不应期与起搏器感知后不应期概念相同。感知自主心律QRS波后，不应期略短(135 ms)，电容器充电放电或ICD电除颤发放被感知后，其不应期略长(250 ms)。在抗心动过缓或抗心动过速起搏(ATP)治疗时电脉冲信号被感知后，感知不应期的程控范围250～400 ms。
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1.6 其他 为提高ICD对R波感知敏感性和特异性，有些ICD还设立了一些其他感知R波的方式，例如：“X out of Y criterion”方法，是为缩短VF发生时的感知识别时间，及时给予除颤治疗。
2 VT或VF的ICD识别
2.1 频率阈值 一般性VT、引起血液动力学显著改变的快速VT、VF的心室率各不相同，根据每位患者的室性心律失常的具体情况，医生需要制定不同的识别频率阈值并输入ICD。频率阈值是达到该种心律失常诊断的低限心率标准。为设定适当的频率阈值有时需给患者做电生理检查，反复诱发室性心律失常，观察血液动力学的变化、病人伴发的症状等，最后确定三种室性心律失常的频率阈值。如果病人已有多次心电图和临床资料，也可直接制定。
2.2 ICD识别VT或VF的程序 ICD通过本身敏感而特异的R波感知系统感知R波，并可以测定出每一心动周期的间期，计算出心率，同时与各种心律频率阈值比较作出VT、快速VT或VF的识别，并触发相应的ICD治疗。为阐述方便，本文将频率阈值设定为：第一区：VT区，心率150 bpm(RR间期400 ms)。第二区：快速VT区，心率200 bpm(RR间期300 ms)。第三区：VF区，心率250 bpm(RR间期240 ms)。ICD识别上述三种心律失常的步骤分成三步。
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2.2.1 心动过速识别窗口开放 识别窗口由连续的、最后10个心动周期组成，ICD的感知线路每测定一个心动周期值，均将该值和设定的频率阈值比较并将结果输入三个心律区的计数器。当连续输入的心电信号RR间期中，10个心动周期中有8个周期达到频率阈值的间期时，识别窗口打开，说明心动过速已经发生。识别窗口打开后，ICD诊断程序进入持续间期。持续间期中，由10个心动周期组成的识别窗口中，满足频率阈值间期的心动周期数≥6时，窗口继续开放，当<6时识别窗口关闭。应当指出，每个心动间期的测定结果将同时输入三个区的计数器计数，三个计数器并列工作，互不影响，见图5。图5显示了同时向两个区的计数器输入结果的情况，当心动间期值为370 ms时，其达到了VT区的频率阈值的标准，结果只在该区计数器计数，当心动间期值为250 ms时，其同时达到了VT区和快速VT区标准，结果在两个区的计数器均计数。
图5 不同VT区计数、识别及触发示意图 当快速VT区率先在A点触发ICD充电后，VT区仍然继续计数。快速VT区充电及治疗不能完成而“流产”时，同时继续计数的VT区可以及时在B点开始触发充电及治疗。但A点充电完全并触发治疗后，B点的充电不能被触发
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2.2.2 心动过速持续间期 ICD治疗持续的、有明显血液动力学改变的VT或VF，心动过速持续间期是识别心动过速能否持续的指标。持续间期可在1～60 s内程控，各个区的持续间期可设定不同值，原则上低频率区设置的时间长于高频率区的设置值。例如：VT区为30 s，快速VT区为15 s，VF区为5 s。当识别窗口打开后，持续间期的计数器马上开始计数。三个频率区的计数中，低频率区计数器先达到持续间期标准时，可触发治疗程序，这时高频率区计数器仍然继续计数而有效。高频率区先达到标准时，低频率计数器也将继续计数(图5)。心动过速持续间期中，未能满足识别窗口开放条件时，识别窗口关闭，此时持续间期计时器也回零，识别过程重新开始。
2.2.3 “单票判别” 诊断窗口开放后，持续间期也达到设定值时，仍不能马上触发ICD治疗程序，还要检测持续间期内最后一个心动周期的间期，如果最后一个间期仍满足频率阈值的间期值时，则立即触发ATP治疗或充电准备除颤；相反，最后一个间期长于设定的阈值时，则不能触发治疗或充电，相当于“单票否定”。此后的间期继续不能满足标准时可使识别窗口关闭。
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2.3 再确认 上述1～3步识别程序完成后，或触发ATP治疗、或触发电容器充电准备除颤，为了防止充电过程中病人心动过速自行终止误放电，所以充电期中需要再确认。ICD再确认程序为：①充电期中，如果有4个连续未能达到频率阈值间期的心动周期，ICD则停止充电开始再识别。这被认为是治疗转向后再确认。②充电过程完成后，感知系统再测定充电后的三个心动周期的间期，并与最低频率阈值比较，2个达到阈值间期时，ICD立即发放除颤脉冲。如果其中2个未能达到阈值间期时，除颤脉冲不发放，则“治疗转向后再确认”。此时能量仍储存在电容器之中，如果再识别成立，ICD可以及时发放电除颤脉冲。
3 猝发性和频率稳定性
ICD检测和识别VT和VF的过程中，需要与窦性心动过速、心房颤动(简称房颤)等常见的心动过速进行鉴别。为提高ICD的鉴别能力，提高ICD治疗的特异性，多数ICD设置心动过速的猝发性和稳定性两个标准。
, http://www.100md.com 3.1 心动过速猝发性标准 指心率达到心动过速频率阈值时频率增加的最低值，其心动周期的差值50～250 ms，或心动周期缩短率为9%～50%。其测定分两步进行：①测定达到心动过速频率阈值时的第一个心动周期长度，以及在此之前的一个心动周期长度，计算前者与后者之间心动周期的缩短值相当于后者间期的百分率。例如：猝发性设定值为150 ms及20%，VT的频率阈值为150 bpm。第一个达到心动过速标准的间期为380 ms，而此前的心动周期长度为600 ms。二个心动周期的差值为220 ms，缩短值相当于600 ms间期的36.7%，经计算达到了心动过速猝发性条件。②再进行此后几个心动周期值与发作前间期值的比较，证实是否仍然满足猝发性条件，这可将早搏引起的单次周期达到心动过速周期长度的情况排除在外。猝发性标准对ICD的诊断功能有重要意义：①当测定值等于或大于猝发性设定值时，则心动过速达到猝发性条件；否则，说明心率是逐渐加快的。②应用猝发性标准可以排除心率逐渐增快而达到心动过速频率阈值的窦性心动过速。
3.2 频率稳定性 是指心动过速达到频率阈值后，心动周期的间期长度是否稳定，其设定值范围6～120 ms(常设定为30～40 ms)。识别和测定频率稳定性时，测定心动过速达到频率阈值后的一定时间内或一定数量心动周期的平均差值，并与频率稳定性设定值相比，当平均差值≥设定值时，则确定心动过速为不稳定，否则为稳定性心动过速。与猝发性标准相似，频率稳定性对心动过速的识别有重要意义：①房颤时，心室率可以增快到VT的频率阈值标准，但是房颤时RR间期差值较大，不会满足频率稳定性标准，因而容易被排除。②多形性VT比单形性VT对血液动力学影响大，频率稳定性差，应用本标准容易将两者鉴别，并及时给予不同治疗。频率稳定性对ICD的触发治疗有双向影响：心动过速和频率呈不稳定性时，可能是房颤而不是VT，ICD不应给予治疗；心动过速频率不稳定时，可能是多形性VT而不是单形性VT，ICD不能再继续VT的ATP治疗，而要迅速改变为低或高能量除颤治疗。因此，频率稳定性指标不能满足时，对ICD的治疗可以表现抑制作用(房颤)，也可以表现为加速作用(多形性VT)。一般情况下，抑制作用仅设在VT区(第一区)中，因为房颤的快速室率一般只能达到VT区频率阈值标准，而加速作用只设在快速VT区(第二区)中，因为多形性VT的频率常较快。
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近几年某些ICD采用了新的心动过速稳定性判别比较方法，该方法将稳定性检测窗口规定为8～20个心动周期范围，例如设定为12，在连续描记的12个心动周期中，去掉一个最长和最短周期值后，在余下的10个间期值中，进行最长和最短间期值的比较。心动过速稳定性值范围为30～200 ms，常设定为50 ms。当两者的差值大于稳定性设定值时，则判别心动过速呈不稳定性，常为房颤等心律失常。当两者差值小于稳定性设定值时，则判别心动过速呈稳定性。
3.3 QRS波形态记分法 这是ICD中采用的识别室上性心动过速或VT的一种新方法。植入ICD病人可以发生达到心动过速频率阈值的非室性心律失常，例如房颤或窦性心动过速发生时可能被误判为VT而引起不适当的治疗。进行QRS波形态记分法识别时，先选定患者容易发生的心动过速的QRS波为标准QRS波，应用双极右室感知电极检测感知QRS波，对3 s内采样记录的QRS波进行相应处理，得到标准(100%)的QRS波，并确定该种心律失常标准QRS波波峰的数目、顺序、极向、幅度及面积。应用标准QRS波的上述五个评定记分的标准，可以对随时输入的QRS波进行五个方面的QRS波的比较和记分，得到与标准QRS波是否相似的判定。与标准QRS波相似的百分率可在30%～95%范围内设定，5%为一个程控级。例如设定65%时，即当检测的QRS波相似率>65%时则为室上性QRS波，≤65%时则为室性QRS波。QRS波形态记分法的检出窗口可在6～20个心动周期中设定，例如设定为14。检出窗口心动周期数目设定后，还需设定符合室上性形态的QRS波所占比例值，该值范围30%～100%，假定设定为70%。即在14个连续达到心动过速心律的心动周期中，有70%以上的QRS波相似性记分达到65%以上时，则心动过速判别为室上性，ICD不予治疗，当小于70%的QRS波相似率记分达到65%时，则判别为VT(图6)。
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图6 QRS波形态记分法示意图 因某患者有快速房颤病史，房颤和VT混淆，因此采集了3 s的房颤心律时的QRS波作为标准QRS波(A条)，B条为窦性心律时的QRS波，应用形态记分的5个标准评定后，分别为72%～88%的相似率，提示为室上性心律。C条为VT发作时QRS波的记分，均<30%。说明QRS波相似率低，为VT
4 ICD对VT或VF的再识别
ICD进行各种治疗后或因故治疗转向后，病人的心律失常是否需要给予进一步治疗，需要继续做出判断及决定，这个判断过程称为ICD的再识别。
4.1 再识别程序 ①首先要满足并打开心动过速再识别窗口，打开或关闭再识别窗口的条件与前述识别窗口的条件相同。②再识别程序中，也设有心动过速持续时间的标准，与前述识别程序不同的是VT区(第一区)和快速VT区(第二区)的持续时间可在1～15 s内程控，多数情况下持续时间≤5 s，而第一区(VT区)的持续时间比第二区长。VF区(第三区)的持续时间固定为1 s，不能程控。应当指出：ICD释放除颤治疗后再识别程序中，心动过速持续间期设定值有时需要较长(1～60 s)，主要适用于除颤脉冲发放时诱发了频率较快的心律失常，但又不能持续的情况。例如，诱发了加速性特发性VT或VF，这些心率可能很快下降，持续间期设定较长时可以避免ICD不必要的治疗。
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4.2 ICD除颤后再识别过程中心率稳定性标准的应用 ICD除颤后可能诱发部分患者发生房性快速性心律失常，因此，心率稳定性标准也用于ICD的再识别过程，其判别方法及意义与前述识别程序完全一样，只是设定值不同，而且也只用于第一区(VT区)的再识别过程。当ICD发放除颤治疗后，再识别窗口开放，持续时间满足、心率稳定性标准满足后马上触发另一次除颤治疗，当心率稳定性标准未能达到时，再次除颤治疗不再发放。应当指出，有些ICD识别VT或VF的方法与上述过程截然不同，其识别程序包括：①建立VT、快速VT及VF三个仓库(Bin)，简称为仓。进仓的间期标准是心动周期值的一个范围，比如进入VT仓标准为心动周期在300～400 ms之间，进入快速VT仓标准为240～300 ms之间，进入VF仓的标准为心动周期值<240 ms。②根据检测的心动过速发作后的周期值的结果分别进入相应仓，一个心动周期的间期仅进入相应的仓累积计数，此周期同时在其他仓则为空位。此外，各仓还需设定仓满的数值，当入仓的心动周期的数量达到该数值时，则视为仓满，而触发治疗。因此，在这种ICD识别程序的设定中不需设定识别窗口、持续时间等值，而需设定“仓满数值”。被检测的心动过速周期是否能够入仓，进入某仓，除考虑被检测的心动周期值(检测值)外，还要结合平均值。所谓平均值是指包括被检测的心动周期在内的前4个心动周期值的平均值。当检测值及平均值都符合入某仓标准时，则可以入某仓；当检测值和平均值中有一个不符合入某仓标准时，则不能入仓。连续出现3个不能入仓的心动周期时(即仓中连续出现3个空位)，则出现清仓现象，清仓后该仓“库存”又变为零(图7)。
图7 心动过速各间期入仓示意图 仓满标准定为12，图中F代表该周期数值符合入仓标准，S代表该周期数值长于入仓标准，当测定值及平均值均为F时才入仓计数，仓内存量达到12满仓后，识别程序完成而触发治疗
结束语 本文参阅了临床应用的几种ICD的技术手册，综述了ICD识别室性心律失常及触发治疗的总体过程，这与ICD十分复杂的识别程序相比，本文涉及到的内容远远不足。另外，ICD识别心动过速的方法尽管雷同，但不同国家和公司制造的ICD都分别有自己的程序设计特点以及独到之处。为充分理解和应用这些ICD，临床医师还需研究其应用手册或使用说明书。
(1998-10-14收稿), 百拇医药